In hoë-tegnologie nywerhede soos elektroniese vervaardiging, hernubare energie en lugvaart,gerolde koperfoelieword geprys vir sy uitstekende geleidingsvermoë, smeebaarheid en gladde oppervlak. Sonder behoorlike uitgloeiing kan gerolde koperfoelie egter ly aan werkverharding en oorblywende spanning, wat die bruikbaarheid daarvan beperk. Uitgloeiing is 'n kritieke proses wat die mikrostruktuur vankoperfoelie, wat sy eienskappe verbeter vir veeleisende toepassings. Hierdie artikel delf in die beginsels van uitgloeiing, die impak daarvan op materiaalprestasie en die geskiktheid daarvan vir verskeie hoë-end produkte.
1. Die uitgloeiingsproses: transformasie van mikrostruktuur vir voortreflike eienskappe
Tydens die rolproses word koperkristalle saamgepers en verleng, wat 'n veselagtige struktuur skep gevul met ontwrigtings en oorblywende spanning. Hierdie werkverharding lei tot verhoogde hardheid, verminderde rekbaarheid (verlenging van slegs 3%-5%), en 'n effense afname in geleidingsvermoë tot ongeveer 98% IACS (International Annealed Copper Standard). Uitgloeiing spreek hierdie kwessies aan deur 'n beheerde "verhitting-hou-verkoeling" volgorde:
- Verhittingsfase: Diekoperfoelieword verhit tot sy herkristallisasietemperatuur, tipies tussen 200-300°C vir suiwer koper, om atoombeweging te aktiveer.
- Houfase: Deur hierdie temperatuur vir 2-4 uur te handhaaf, laat verwronge korrels ontbind, en nuwe, gelykassige korrels vorm, met groottes wat wissel van 10-30μm.
- Verkoelingsfase: 'n Stadige afkoeltempo van ≤5°C/min voorkom die inbring van nuwe spannings.
Ondersteunende data:
- Uitgloeiingstemperatuur beïnvloed die korrelgrootte direk. Byvoorbeeld, by 250°C word korrels van ongeveer 15μm behaal, wat lei tot 'n treksterkte van 280 MPa. Die verhoging van die temperatuur tot 300°C vergroot korrels tot 25μm, wat sterkte tot 220 MPa verminder.
- Geskikte houtyd is van kardinale belang. By 280°C verseker 'n 3-uur houvas meer as 98% herkristallisasie, soos geverifieer deur X-straaldiffraksie-analise.
2. Gevorderde uitgloeitoerusting: Presisie- en oksidasievoorkoming
Effektiewe uitgloeiing vereis gespesialiseerde gasbeskermde oonde om eenvormige temperatuurverspreiding te verseker en oksidasie te voorkom:
- Oond ontwerp: Multi-sone onafhanklike temperatuurbeheer (bv. ses-sone-konfigurasie) verseker dat temperatuurvariasie oor die foelie se breedte binne ±1.5°C bly.
- Beskermende atmosfeer: Die bekendstelling van hoë-suiwer stikstof (≥99.999%) of 'n stikstof-waterstofmengsel (3%-5% H₂) hou suurstofvlakke onder 5 dpm, wat die vorming van koperoksiede voorkom (oksiedlaagdikte <10 nm).
- Vervoerstelsel: Spanningsvrye rolvervoer behou die foelie se platheid. Gevorderde vertikale uitgloeioonde kan werk teen spoed van tot 120 meter per minuut, met 'n daaglikse kapasiteit van 20 ton per oond.
Gevallestudie: 'n Kliënt wat 'n nie-inerte gasgloeioond gebruik het, het rooierige oksidasie op diekoperfoelieoppervlak (suurstofinhoud tot 50 dpm), wat lei tot brame tydens ets. Die oorskakeling na 'n beskermende atmosfeer-oond het gelei tot 'n oppervlakruwheid (Ra) van ≤0.4μm en verbeterde etsopbrengs tot 99.6%.
3. Prestasieverbetering: Van "Industriële Grondstof" tot "Funksionele Materiaal"
Uitgegloeide koperfoelietoon beduidende verbeterings:
Eiendom | Voor uitgloeiing | Na uitgloeiing | Verbetering |
Treksterkte (MPa) | 450-500 | 220-280 | ↓40%-50% |
Verlenging (%) | 3-5 | 18-25 | ↑400%-600% |
Geleidingsvermoë (%IACS) | 97-98 | 100-101 | ↑3% |
Oppervlakgrofheid (μm) | 0,8-1,2 | 0,3-0,5 | ↓60% |
Vickers Hardheid (HV) | 120-140 | 80-90 | ↓30% |
Hierdie verbeterings maak uitgegloeide koperfoelie ideaal vir:
- Buigsame gedrukte stroombane (FPC's): Met verlenging van meer as 20%, weerstaan die foelie meer as 100 000 dinamiese buigsiklusse, wat voldoen aan die vereistes van opvoubare toestelle.
- Litium-ioon battery huidige versamelaars: Sagter foelies (HV<90) weerstaan krake tydens elektrodebedekking, en ultradun 6μm foelies handhaaf gewig konsekwentheid binne ±3%.
- Hoëfrekwensie substrate: Oppervlakgrofheid onder 0.5μm verminder seinverlies, wat invoegverlies met 15% by 28 GHz verminder.
- Elektromagnetiese afskermingsmateriaal: Geleidingsvermoë van 101% IACS verseker afskermingseffektiwiteit van minstens 80 dB by 1 GHz.
4. SIVEN METAL: baanbrekende industrie-vooraanstaande uitgloeiingstegnologie
CIVEN METAL het verskeie vooruitgang in uitgloeiingstegnologie behaal:
- Intelligente temperatuurbeheer: Gebruik PID-algoritmes met infrarooi-terugvoer, om temperatuurbeheer-presisie van ±1°C te bereik.
- Verbeterde verseëling: Dubbellaag-oondmure met dinamiese drukkompensasie verminder gasverbruik met 30%.
- Graanoriëntasiebeheer: Deur gradiëntgloeiing, vervaardiging van foelies met wisselende hardheid langs hul lengte, met gelokaliseerde sterkteverskille tot 20%, geskik vir komplekse gestempelde komponente.
Bekragtiging: CIVEN METAL se RTF-3 omgekeerde behandelde foelie, na-uitgloeiing, is deur kliënte bekragtig vir gebruik in 5G-basisstasie PCB's, wat diëlektriese verlies tot 0,0015 by 10 GHz verminder en transmissietempo's met 12% verhoog.
5. Gevolgtrekking: Die strategiese belangrikheid van uitgloeiing in koperfoelieproduksie
Uitgloeiing is meer as 'n "hitte-koel" proses; dit is 'n gesofistikeerde integrasie van materiaalwetenskap en ingenieurswese. Deur mikrostrukturele kenmerke soos graangrense en ontwrigtings te manipuleer,koperfoelieoorgange van 'n "werkgeharde" na 'n "funksionele" toestand, wat vooruitgang in 5G-kommunikasie, elektriese voertuie en draagbare tegnologie ondersteun. Soos uitgloeiingsprosesse na groter intelligensie en volhoubaarheid ontwikkel—soos CIVEN METAL se ontwikkeling van waterstofaangedrewe oonde wat CO₂-emissies met 40% verminder—is gerolde koperfoelie gereed om nuwe potensiaal in die nuutste toepassings te ontsluit.
Plasingstyd: 17 Maart 2025