Rame senza ossigeno: caratteristiche, vantaggi, applicazioni

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Il rame è un minerale presente nella vita umana da molti millenni. Anticamente veniva utilizzato principalmente per produrre bronzo legato allo stagno. In latino il suo nome è Cuprum. Gli fu data dall'antica isola di Cipro, che fu uno dei primi luoghi in cui il rame veniva estratto e fuso dalle miniere.

Sfondo storico, caratterizzazione del rame

Il rame appartiene all'ordine degli elementi chimici di base. Nella sua forma naturale (pura), è un metallo con una sfumatura rosso-arancio. Viene utilizzato per realizzare una gamma molto ampia di prodotti, che include cavi elettrici, parabole, tubi, radiatori per auto, ecc.

Le informazioni provenienti dagli archeologi suggeriscono che il rame iniziò ad essere usato più di diecimila anni fa. Quindi il ciondolo di rame, scoperto nelle regioni settentrionali dell'Iraq moderno, fu realizzato intorno all'8700 aC.

Il rame ha un'elevata conduttività termica ed elettrica ed è facile da lavorare sia a caldo che a freddo. Lei ha altissima resistenza alla corrosione. Ciò è dovuto al fatto che il rame crea uno strato protettivo di ossido molto sottile sulla sua superficie come risultato della sua reazione con l'ossigeno.

Il rame ha trovato ampia applicazione nella produzione di cavi acustici, elettrici ed altro, ivi presente come metallo di elevata purezza o con piccole aggiunte di argento, arsenico, fosforo, tellurio, zolfo.

Processo di ricezione

Il rame privo di ossigeno altamente purificato viene prodotto in un processo chiamato raffinazione elettrica. Si deposita sui catodi delle celle elettriche, per cui ha un nome diverso: rame catodico. La purezza raggiunge circa il 99,99%. Tale metallo è anche chiamato rame privo di ossigeno, che ha un alto grado di purificazione (OFC - Oxygen-Free Copper).

Il rame puro fuso viene successivamente colato in appositi stampi a sezione quadrata o rettangolare. Questo processo avviene sotto vuoto, in assenza di ossigeno, che ne impedisce la penetrazione nel metallo fuso. L'assenza di impurità di ossigeno in tale rame aumenta significativamente la sua conduttività elettrica e la sua forza.

Pulizia

Il rame OFC privo di ossigeno ha diversi gradi di purificazione. La purezza del metallo è indicata come segue: " N". Invece di un asterisco (), viene inserito un numero che rivela informazioni sul numero di nove dopo il punto decimale. Pertanto, il marchio di rame privo di ossigeno OFC 6N riporta che il metallo puro in esso contenuto è del 99,999999%. La quantità di corpi estranei è 0,000001%.

La prima produzione di rame di qualità 6N è stata effettuata nel 1985 in Giappone da Nippon Mining Co. Il rame privo di ossigeno altamente purificato è entrato in produzione in serie nel 1987. Le principali aree di applicazione erano allora i cavi acustici, i cavi di rete di interconnessione.

Attualmente, molti produttori nel mondo, inclusa la Federazione Russa, producono rame così puro.

Alcune aziende affermano di aver raggiunto un grado di purificazione superiore a 6 -7N, 8N, ecc. Ma va tenuto presente che al momento non c'è unità nella determinazione degli standard per la purezza del rame privo di ossigeno e la sua qualità. In alcuni casi, la presenza di eventuali impurità semplicemente non viene presa in considerazione. Tipicamente, tali inclusioni estranee includono l'argento.

Virtù del metallo

I vantaggi OFC rame senza ossigeno includono:

• sottovuoto, una volta riscaldato, non si rompe e non diventa fragile;
• capace di cambiare facilmente forma durante la deformazione a freddo (se esposto a pressione a temperatura ambiente o vicino ad esse);
• non cambia colore in condizioni diverse;
• la resistenza elettrica media di un tale metallo è costante;
• la conduttività è sempre alta;
• questo metallo è omogeneo nella sua struttura;
• lavorato liberamente mediante brasatura e saldatura.

Applicazioni

Per le sue qualità e proprietà, privo di ossigenoil rame ha trovato applicazione in una varietà di prodotti, vale a dire:

• gli avvolgimenti del trasformatore sono fatti da esso;
• usato nella produzione di cavi coassiali;
• usato in sistemi e dispositivi elettronici;
• un metallo essenziale nei superconduttori e negli acceleratori lineari;
• è un importante elemento strutturale di fili e cavi per telecomunicazioni destinati al funzionamento sott'acqua;
• fa parte del cablaggio del trasformatore di corrente.

Il rame privo di ossigeno viene utilizzato anche nella tecnologia del vuoto. È indispensabile nella progettazione di sistemi di distribuzione del vuoto e semiconduttori.

È ampiamente utilizzato nella fabbricazione di prodotti per l'industria spaziale.

Tra le altre aree in cui viene utilizzato il rame privo di ossigeno vi sono: radioelettronica, microelettronica, radio e strumentazione, energia nucleare, gioielleria e industria edile.

Ne derivano fili e tubi, progettati per funzionare in forti campi elettromagnetici. Il rame privo di ossigeno è la base per la produzione di anodi elettrochimici.

Applicazioni con catodo in rame

I cavi moderni realizzati con rame privo di ossigeno sono altamente conduttivi. Ciò rende possibile l'esecuzione di segnali elettrici ad alta larghezza di banda con sezioni trasversali dei cavi più piccole.

Tuttavia, vale la pena notare che i cavi in rame privi di ossigeno non sono stati ampiamente utilizzati. E tutto perchéi fili di questo metallo sono costosi. Per ottenere i parametri desiderati, usano rame semplice di grande diametro, preferendo non spendere soldi in costosi prodotti in rame privi di ossigeno.

Ma ci sono anche aree in cui si preferisce un'elevata conduttività combinata con fili di piccolo diametro. Ciò è necessario per garantire, tra l' altro, un aspetto estetico. Queste aree includono la produzione di apparecchiature musicali, cuffie di alta qualità, nonché quelle in cui è necessario ottenere dispositivi che riproducano suoni di livello professionale di alta qualità.

Quando si utilizza tale rame, si notano i suoi vantaggi nella resistenza alla corrosione interna. Grazie a questa proprietà, i fili di rame privi di ossigeno non perdono le loro caratteristiche nel tempo. Per questo motivo, i cavi riempiti con questo metallo vengono utilizzati in ambienti con elevata umidità.