Đồng không oxy (OFC) và đồng có độ dẫn nhiệt cao không oxy (OFHC) là một họ hợp kim đồng được tinh chế bằng điện phân, có độ dẫn điện cao, trong đó hàm lượng oxy đã được giảm xuống còn 0,001% hoặc thấp hơn. Đồng không oxy được coi là loại đồng có chất lượng cao nhất vì nó có độ dẫn điện cực cao và hầu như không chứa oxy. Sự có mặt của oxy ảnh hưởng đến tính chất điện của đồng, làm giảm khả năng dẫn điện của đồng. Bài viết này sẽ đi sâu vào các ứng dụng của đồng không oxy trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau và tầm quan trọng của nó.
"Độ tinh khiết cao của đồng không oxy làm cho nó trở thành vật liệu không thể thiếu trong các ứng dụng công nghệ cao."
Đồng không oxy thường có các thông số kỹ thuật khác nhau theo cơ sở dữ liệu ASTM/UNS. Sau đây là ba loại đồng điện có độ dẫn điện cao thường được sử dụng, trong đó có hai loại được coi là đồng không chứa oxy:
C10100
- Được gọi là đồng điện tử không oxy (OFE), tinh khiết 99,99% và có hàm lượng oxy là 0,0005%. C10200
- Được gọi là đồng không oxy (OF), có hàm lượng oxy là 0,001% và độ tinh khiết là 99,95%. C11000
- Được gọi là Mạ điện phân bền (ETP), thường có độ tinh khiết 99,9% với hàm lượng oxy dao động từ 0,02% đến 0,04%. "Đồng có độ dẫn nhiệt cao không chứa oxy (OFHC) là một trong những vật liệu được sử dụng rộng rãi trong công nghệ làm lạnh và có độ dẫn nhiệt tuyệt vời."
Đồng có độ dẫn nhiệt cao không chứa oxy (OFHC) được sử dụng rộng rãi trong công nghệ đông lạnh. Vật liệu đồng được chuyển đổi trực tiếp thành catốt và vật đúc được tinh chế bằng phương pháp điện phân đặc biệt để ngăn ngừa ô nhiễm trong quá trình xử lý. Phương pháp sản xuất này đảm bảo đồng có chất lượng cao, với hàm lượng oxy thường dao động từ 0,001% đến 0,003%, làm tăng đáng kể các đặc tính vốn có của đồng nguyên tố.
“Độ dẻo và độ dẫn điện cao của đồng không oxy cho phép nó hoạt động tốt trong môi trường chân không cực cao.”
Trong các ứng dụng công nghiệp, đồng không oxy được đánh giá cao hơn về độ tinh khiết hóa học hơn là độ dẫn điện. Đồng điện tử không oxy và không chứa oxy (cấp OF/OFE) chủ yếu được sử dụng trong các quy trình lắng đọng plasma (phun), bao gồm sản xuất các bộ phận bán dẫn và siêu dẫn, cũng như các thiết bị chân không cực cao khác như máy gia tốc hạt. Trong các ứng dụng này, bất kỳ sự giải phóng oxy hoặc tạp chất nào cũng có thể gây ra các phản ứng hóa học không mong muốn ảnh hưởng đến hiệu suất của vật liệu.
Thị trường dây loa cao cấp chào hàng đồng không oxy vì nó có khả năng dẫn điện tốt hơn hoặc các đặc tính điện khác có lợi cho việc truyền tín hiệu âm thanh. Tuy nhiên, trên thực tế, thông số kỹ thuật về độ dẫn điện của đồng C11000 (ETP) thông thường và đồng C10200 (OF) đắt tiền hơn là giống hệt nhau. Ngay cả độ dẫn điện của C10100 cũng chỉ cao hơn 1%, không đáng kể trong các ứng dụng âm thanh. Mặc dù vậy, đồng không oxy vẫn được sử dụng để truyền tín hiệu âm thanh và video trong hệ thống phát lại âm thanh và rạp hát tại nhà.
"Việc sử dụng đồng không oxy trong thiết bị âm thanh thách thức trí tưởng tượng của chúng ta về hiệu suất của các vật liệu cao cấp."
Đồng có độ dẫn điện cao được phân biệt với đồng đã được khử oxy bằng cách thêm phốt pho trong quá trình nấu chảy. Đồng phốt pho không oxy (CuOFP) thường được sử dụng trong các ứng dụng kết cấu và nhiệt, trong đó vật liệu đồng sẽ phải chịu nhiệt độ đủ cao để tránh hiện tượng giòn do hydro. Loại đồng này được chọn làm vật liệu ốp cho khái niệm KBS-3 để xử lý chất thải phóng xạ cấp độ cao vì đặc tính chống ăn mòn của nó.
Tóm lại, đồng không oxy chắc chắn đóng vai trò không thể thiếu trong các lĩnh vực khoa học công nghệ và công nghiệp. Tuy nhiên, làm sao để hiểu rõ hơn và áp dụng rộng rãi hơn giá trị thực sự của những vật liệu tiên tiến này?