銅合金的高純化與微合金化

一、高純化

主要目的是盡可能地提高材料的導電、導熱性。工業(yè)用銅合金的含銅量由99.90%到99.95%，再到99.99%（4N）甚至更高，如含銅99.9999%（6N）的超純銅，雜質(zhì)含量要求也更加嚴格。如含氧（O）量由0.01%~0.05%減少到0.001%~0.006%，直至0.0002%~0.0003%，減少雜質(zhì)對導電、導熱性的影響。

典型應(yīng)用實例如網(wǎng)絡(luò)傳輸連接導線用高純銅、電真空器件用高純無氧銅、準確制導和高保真信號傳輸，及超導體用單晶銅和超純銅等。與多晶銅相比，單晶銅的抗拉強度降低了24.71%，伸長率增加了2.39倍，斷面收縮率增加了4.14倍，電阻率降低了31.7%，小于1.72×10-8Ω?m，其含氧量小于5×10-6，含氫量小于0...5×10-6，密度大于8.92t/m3。

銅合金材料向高純化方向發(fā)展的另一方面，表現(xiàn)在微合金化銅合金中，要求銅合金基體的高純凈化，以保證材料具備更高的綜合性能。

二、微合金化

目的是犧牲較少的導電導熱性換取其他性能，如強度的大幅度提升等。如加入0.1%左右的鐵（Fe）、鎂（Mg）、碲（Te）、硅（Si））、銀（Ag）、鈦（Ti）、鉻（Cr）或鎬（Zr）、稀土元素等，可以提高其強度、硬度、抗軟化溫度或易切削性等。微合金化銅是當前銅合金材料開發(fā)的熱門之一。

有氧銅的概念是相對無氧銅而言，其銅含量在99.90%以上，相當于一般的純銅，但其氧含量控制在0.005%~0.02%，同時可以實現(xiàn)導電率在百分百IACS以上。這是因為適量的氧對于晶間的雜質(zhì)元素起到一定的氧化化合作用，在一定程度上凈化了基體。