Nel settore dell'elettronica, la qualità del rame influisce direttamente sulle prestazioni e sulla stabilità delle apparecchiature. Tra questi, il rame privo di ossigeno (OFC), in quanto materiale ad alta conduttività e di alta qualità, sta guadagnando sempre più attenzione. Qual è dunque la differenza tra il rame privo di ossigeno e il rame comune?
Il rame privo di ossigeno è una lega di rame altamente conduttiva il cui contenuto di ossigeno viene ridotto a meno dello 0,001% dopo la raffinazione elettrolitica.
Il rame privo di ossigeno è solitamente designato come una classe di materiali nel database ASTM/UNS, con i tipi principali C10100 e C10200. Innanzitutto, il C10100 è un rame puro al 99,99% con una conduttività estremamente elevata, con una conduttività minima del 101% IACS (International Annealed Copper Standard). Il processo di produzione viene completato in un ambiente rigorosamente privo di ossigeno per non comprometterne la purezza.
Sebbene anche il rame privo di ossigeno C10200 sia considerato privo di ossigeno, la sua conduttività non è superiore a quella del comune rame elettrolitico (C11000). Il C11000 è il materiale in rame più comunemente utilizzato e svolge un ruolo importante in diverse applicazioni elettriche.
Il rame ad alta conduttività termica (OFHC) privo di ossigeno è ampiamente utilizzato nel campo della tecnologia a bassa temperatura grazie alla sua eccellente conduttività termica. Il rame OFHC viene convertito direttamente da catodi raffinati ridotti in un ambiente rigorosamente controllato, evitando l'intrusione di impurità durante il processo. Questo tipo di rame ha una purezza fino al 99,99% e una conduttività termica ed elettrica molto elevata. Viene spesso utilizzato nelle apparecchiature per vuoto ultra-alto e nella tecnologia della refrigerazione.
Nella tecnologia e nelle applicazioni industriali attuali, il rame privo di ossigeno non è apprezzato solo per la sua conduttività superiore, ma anche per la sua purezza chimica e stabilità.
Nelle applicazioni industriali, il rame privo di ossigeno è apprezzato per la sua purezza chimica e non solo per la sua conduttività elettrica. Ciò lo rende il materiale preferito nella produzione di semiconduttori e nelle apparecchiature per l'ultra alto vuoto. In queste applicazioni di fascia alta, qualsiasi rilascio di ossigeno o di altre impurità potrebbe causare reazioni chimiche indesiderate con altri materiali presenti nell'ambiente.
Per le apparecchiature audio domestiche, il filo di rame privo di ossigeno viene pubblicizzato come un elemento che migliora la trasmissione dei segnali elettrici. Tuttavia, in realtà, non esiste alcuna differenza significativa nella conduttività tra il comune rame elettrolitico (C11000) e il più costoso rame privo di ossigeno (C10200), quindi nelle applicazioni audio, il costo aggiuntivo del C10100 potrebbe non fornire necessariamente un corrispondente vantaggio tecnico.
Vale la pena notare che il rame fosforoso privo di ossigeno (CuOFP) viene utilizzato in alcune occasioni speciali, come la saldatura o i tubi degli scambiatori utilizzati in ambienti ad alta temperatura.
In sintesi, esistono differenze significative tra il rame privo di ossigeno e il rame comune, soprattutto in termini di purezza e conduttività. Anche le esigenze in termini di prestazioni dei materiali nei diversi settori industriali incidono direttamente sulla scelta di questi materiali. Nel futuro sviluppo tecnologico, il valore applicativo di questi materiali verrà rivalutato?