النحاس الخالي من الأكسجين (OFC) عبارة عن سبيكة نحاسية عالية الانتقاء كهربائي مع محتوى الأكسجين إلى 0.001 ٪ أو أقل ، مما يجعلها مادة موصلة متطورة.خصوصية النحاس الخالي من الأكسجين هو أنه لا يحتوي على أي أكسجين تقريبًا ، والذي له تأثير مهم على الموصلية ، لأن وجود الأكسجين سيقلل من الموصلية.مع تطور التكنولوجيا ، أصبح النحاس عالي الموصل الخالي من الأكسجين أحد المواد المفضلة في تقنية التوصيل الفائق.
يوفرالنحاس اللاهوائي عالي الموصل أداءً ممتازًا يتجاوز المواد النحاسية العادية ، خاصة من حيث الموصلية الكهربائية والحرارية ، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة تكنولوجيا التبريد.
وفقًا لمعايير ASTM/UNS ، يتم تقسيم النحاس الخالي من الأكسجين إلى عدة مستويات ، وأكثرها شيوعًا هي C10100 و C10200.يُعرف C10100 المعروف باسم النحاس الخالي من الأكسجين ، حيث يحتوي على نقاء 99.99 ٪ ، ومحتوى منخفض الأكسجين للغاية ، وله موصلية لا يقل عن 101 ٪ من IACs.في المقابل ، يسمى C10200 النحاس الخالي من الأكسجين ، وعلى الرغم من أنه يعتبر خاليًا من الأكسجين ، إلا أن الموصلية ليست جيدة مثل C10100.
من بينها ، C11000 ، المعروف باسم النحاس الكهربائي (ETP) ، هو المواد النحاسية الأكثر شيوعًا.
عملية إنتاج النحاس عالي الموصل الخالية من الأكسجين هي خاصة تمامًا لضمان تجنب أي شروط أثناء عملية الإنتاج ، بحيث يمكن زيادة الخصائص الأساسية للنحاس.
يتم استخدام النحاس اللاهوائي عالي الموصل على نطاق واسع في الموصلات الفائقة وتقنيات تبريد درجات الحرارة المنخفضة بسبب الموصلية الممتازة والتوصيل الحراري الجيد.الموصلية الحرارية الجيدة لا يمكن أن تحسن فقط كفاءة تشغيل الموصلات الفائقة ، ولكن أيضًا تمديد عمر خدمتها.تلعب هذه التطبيقات دورًا متزايدًا الأهمية في دعم تجارب الفيزياء عالية الطاقة وتقنيات استكشاف الفضاء في علم المواد اليوم.
في التطبيقات الصناعية ، يتم تقدير النحاس الخالي من الأكسجين من أجل نقاءها الكيميائي ، وليس فقط الموصلية الكهربائية.يلعب دورًا رئيسيًا في تصنيع مكونات الموصلات الفائقة وأشباه الموصلات ، وخاصة في تطبيق ترسب البلازما.في هذه الحالات ، يمكن أن يسبب أي تسرب من الأكسجين أو الشوائب الأخرى تفاعلات كيميائية ضارة للمواد الأخرى في البيئة المحلية.
في صناعة سلك السماعات المتطورة ، يتم الإعلان عن النحاس الخالي من الأكسجين على أنه مع تعزيز الموصلية ، وهو ما يعتبر مفيدًا في نقل الإشارة الصوتية.ومع ذلك ، في الواقع ، فإن مواصفات الموصلية الخاصة بـ C11000 الشائعة والنحاس C10200 الخالي من الأكسجين هي نفسها.في التطبيقات الصوتية ، حتى C10100 الأكثر تكلفة فقط بنسبة 1 ٪ فقط الموصلية من المواد الأخرى ، والتي لها تأثير ضئيل على المؤثرات الصوتية.
على الرغم من الترويج المتزايد للنحاس الخالي من الأكسجين في صناعة الصوت ، لا تزال هذه الصناعة بحاجة إلى الاعتماد على نتائج بحثية أكثر شمولية لتقييم قيمتها الحقيقية.
النحاس اللاهوائي (CUOFP) هو نوع من النحاس الموصل للغاية الذي يستخدم عادة في التطبيقات الهيكلية والحرارية المتأثرة بدرجات حرارة عالية.غالبًا ما تستخدم هذه المادة في قضبان اللحام/اللحام وأنابيب التبادل الحراري لأنها يمكن أن تقاوم بشكل فعال مشكلة تحضرة الهيدروجين.مع زيادة الطلب على المواد اللاهوائية ، أصبح النحاس الفوسفور اللاهوائي أولوية في عملية تخزين الوقود النووي بسبب مقاومة التآكل.
يظهر تطبيق النحاس عالي الموصل الخالي من الأكسجين في تقنية الموصلات الفائقة والتبريد إمكانات غير مسبوقة ، ليس فقط بسبب موصليتها المتفوقة ولكن أيضًا لأنها توفر حلولًا موثوقة لإدارة حرارية.في بيئة تكنولوجية سريعة التغير ، سيكون البحث المستمر والابتكار للنحاس الخالي من الأكسجين أحد مفاتيح التطوير الإضافي لتكنولوجيا التبريد في المستقبل.
السبب في أن النحاس عالي الموصل الخالي من الأكسجين يمكن أن يصبح أحد المواد المفضلة لتكنولوجيا التبريد هو بسبب أدائها المتميز ، ولكن هل هذا يعني أن هناك احتمالًا لتحقيق تقدم مماثل في تطوير مواد أخرى؟