Une vue d'ensemble d'un fabricant de câbles

Aujourd'hui, nous allons explorerde cuivre, le matériau de base le plus utilisé dans l'industrie du fil et du câble.

I. Les principes fondamentaux du cuivre

Le cuivre est l'un des premiers métaux utilisés par l'humanité.L'utilisation du cuivre a eu une profonde influence sur le développement de la civilisation humaine primitive..

Le cuivre existe naturellement dans la croûte terrestre et les océans.00,01 pour cent, tandis que dans certains gisements de minerai de cuivre, les concentrations peuvent3,5%Dans la nature, le cuivre se trouve principalement sous forme composée sous forme de minerais de cuivre.concentrés de cuivreà forte teneur en cuivre.

1. Propriétés

Le cuivre possède d'excellentes propriétés physiques et chimiques, notamment une haute conductivité électrique, une conductivité thermique, une résistance à la corrosion et une ductilité.

Le cuivre pur se classe au deuxième rang après l'argent en termes de conductivité électrique et thermique.rouge-rose, mais forme un film d'oxyde rouge-violet à sa surface, d'où son nom communcuivre rouge(cuivre violet) et

Au-delà du cuivre pur, le cuivre peut être allié à de l'étain, du zinc ou du nickel pour créer des alliages aux caractéristiques distinctes:

L'alliage améliore considérablement la résistance et la résistance à la corrosion par rapport au cuivre pur.

2. Applications

En raison de ses propriétés exceptionnelles, le cuivre est largement utilisé dans les industries, y compris l'électricité, les machines, les transports et la construction.

• Électricité et électronique (≈ 50% de la demande industrielle):Je suis désolée.

  Fabrication de câbles électriques, de câbles de communication, de moteurs, de générateurs, de rotors, d'instruments électroniques et de compteurs.et les PCBPar exemple, les alliages de cuivre chrome-zirconium sont utilisés pour les conduites de transistors en raison de leur haute conductivité et de leur résistance à la chaleur.L'adoption par IBM du cuivre au lieu de l'aluminium dans les puces en silicium a marqué une percée majeure dans la métallisation des semi-conducteurs.

• Construction:Je suis désolée.

  Aux États-Unis, au Japon et en Europe de l'Ouest, le secteur électrique est depuis le milieu des années 80 le plus grand consommateur de cuivre raffiné.La consommation à l'étranger s'est nettement déplacée vers les services de constructionSelon la Copper Development Association (CDA), la construction est restée le plus grand marché d'utilisation finale des produits en cuivre aux États-Unis en 1997.La résistance au corrosion du cuivre le rend idéal pour les tuyaux d'eauLa construction représente la plus grande part de la consommation de cuivre aux États-Unis.

• Les champs émergents:Je suis désolée.

  Avec les progrès technologiques, les applications du cuivre s'étendent maintenant à la médecine, à la biologie, à la supraconductivité et à la protection de l'environnement.la mousse de polyuréthane contenant du cuivre ou de l'oxyde de cuivre réduit considérablement la libération de cyanure d'hydrogène toxique (HCN) lors de la combustionDe nombreuses études confirment que les propriétés bactéricides du cuivre contribuent à réduire la propagation des bactéries responsables de la pneumonie, à inhiber la croissance bactérienne et à maintenir la propreté de l'eau potable.les perspectives de tuyauterie en cuivre dans la construction domestique restent très prometteuses.

II. Réserves mondiales de cuivre

Selon le Bureau des mines des États-Unis (1995), les réserves mondiales de cuivre s'élevaient à310 millions de tonnes, avec une base de réserves de590 millions de tonnesLe Chili et les États-Unis détiennent les plus grandes réserves, représentant230,7%et150,3%Les États-Unis, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Suède, la Su

Il existe neuf principaux types industriels de gisements de cuivre:

1. Porphyre

2. Les produits de base doivent être présentés dans les feuilles de bois.

3. Sulfure de Cu-Ni

4. de type pyrite

5. Type Cu-U-Au

6. Coiffure à base de cuivre

7. Type veineux

8. de type carbonate

9. Type Skarn

Les quatre premiers types dominent, représentant96%de réserves mondiales, dont les gisements de porphyre et de grès/gravier55%et29%Environ60 mines de cuivre géantes(chacune > 5 millions de tonnes de Cu) existent à l'échelle mondiale, dont 38 types de porphyre et 15 types de schistes, qui forment ensemble88%des gisements géants.

Les ressources de cuivre concentré récupérables en Chine sont relativement limitées.

• Mine de cuivre de Dexing (Jiangxi)

• Mine de cuivre de Yulong (Tibet)

• Mine de cuivre Ashele (Xinjiang)

III. Processus de fusion du cuivre

Les minerais de cuivre extraits de la terre sont concentrés enconcentrés de cuivreou minerais de haute qualité avant leur fusion en cuivre raffiné et en produits en aval.

Deux méthodes principales de fusion dominent dans le monde:

1. Pyrométallurgie (raffinage au feu)

• Produitsde cuivre à cathode(cuivre électrolytique) par fusion et raffinage électrolytique.

• Convient pour les minerais de sulfure de haute qualité.

• Les déchets de cuivre sont une autre matière première clé, classée comme suit:

  • Une vieille ferraille:Des équipements obsolètes, des bâtiments, des pipelines souterrains.

  • Une nouvelle pièce:Des déchets de fabrication (~ 50% du rendement de la production de cuivre).

• Classification des déchets:

  • d'une épaisseur n'excédant pas 50 mm> 90% de pureté

  • D'une épaisseur n'excédant pas 1 mmContenant des matières de cuivre (moteurs, PCB)

  • Pour les métaux non ferreuxFabriqués à partir de déchets et de matières similaires

2. hydrometallurgie (SX-EW)

• Convient pour les minerais oxydés de faible qualité.

• Produitsde cuivre électrofoné(extraction du cuivre à la cathode par solvant)

3Comparaison de la pyro- et de l'hydrometallurgie

L'hydrometallurgie offre des avantages significatifs en termes de coûts, mais son application est limitée.Les améliorations technologiques depuis les années 1990 ont permis une adoption plus large dans les États-Unis.Cette expansion a accru l'offre mondiale de cuivre, contribuant à une baisse des prix par rapport à un pic de 1996 de2,600/tJe ne sais pas.Je ne sais pas.toa)R.O.VousndJe ne sais pas.Je ne sais pas.1,600/tà la fin de 1998.

Les coûts de production moyens à la fin des années 1990 étaient de1,400 ¢1,600/tLe coût hydrometallurgique le plus bas enregistré a été de20 ¢ par livre(450/t),LeJetJe suis dégoûté.v- Je sais.a)gebeJe...oLeJe ne sais pas.Je ne sais pas.50 cents par jour.Je...bJe ne sais pas.Je ne sais pas.(1Les coûts dépassent 50 ¢/lb lors de la transformation de minerais de sulfure, de minerais de haute qualité ou de l'exploitation dans des climats froids.

Développement hydrometallurgique de la Chine

Depuis les années 1970, la Chine a mené des recherches sur l'extraction du cuivre à partir de minerais de faible qualité.des centaines à deuxLes coûts de production intérieurs du cuivre (~¥18,5 million de tonnes) sont relativement élevés, mais la production totale reste insuffisante par rapport à la production de cuivre raffiné en Chine (~1 million de tonnes).500/t) dépassent largement la moyenne mondiale (~$1Le taux d'intérêt est de 477/t ou 67¢/lb.Neuvième plan quinquennal, l'hydrometallurgie a été désignée priorité nationale, avec des installations de démonstration construites dans les mines de Dexing, Yulong et Tonglüshan.La capacité hydrometallurgique de la Chine devrait dépasser50,000 t/an.

À l'échelle mondiale, le cuivre raffiné par hydrometallurgie a augmenté de20,5%(1980) à10%(1994) et18%(1997), avec des projections suggérant des parts éventuelles de25 à 35%.

IV. Différences entre la tige de cuivre sans oxygène et la tige de cuivre faible en oxygène

1. Absorption/désorption de l'oxygène et état d'existence

• Le cuivre à cathode contient généralement10 ∼ 50 ppm d'oxygène; la solubilité solide à température ambiante est de ~ 2 ppm.

• D'une teneur en oxygène inférieure ou égale à:200 à 400 ppm d'oxygène (parfois jusqu'à 450 ppm), absorbés à l'état liquide.

• d'une épaisseur n'excédant pas 1 mmHabituellement < 10 ‰ 50 ppm d'oxygène, parfois aussi bas que1 ‰ 2 ppm.

L'oxygène se précipite commeCu2Odans le cuivre à faible teneur en oxygène, ce qui affecte négativement la ténacité; le cuivre sans oxygène présente une structure homogène monophasique avec moins d'inclusions et presque pas de pores,considérant que la porosité est courante dans les tiges à faible teneur en oxygène.

2. Microstructure: laminé à chaud ou coulé

• Barre à faible teneur en oxygène: structure recristallisée laminée à chaud (8 mm), dendrites moulées brisées.

• Barre sans oxygène: Grains moulés grossiers, parfois de plusieurs mm → plus petite surface de bordure des grains → nécessitetempératures de recuit plus élevées.

Pour un recuit réussi, le premier recuit après le retrait doit être10 à 15% plus élevéLe tirage continu ultérieur exige une marge de recuit suffisante pour assurer la douceur du produit final.

3Inclusions, variabilité de l'oxygène, oxydes de surface et défauts de roulement

Le cuivre sans oxygène montre généralement:

• Moins d'inclusions

• teneur stable en oxygène

• Aucun défaut de laminage à chaud

• Des films d'oxyde de surface aussi minces que≤ 15 Å

En revanche, les tiges à faible teneur en oxygène peuvent souffrir d'oxydes sous-terrestres formés lors de la coulée et du laminage, ce qui entraîne une rupture du fil.décapageou mêmeà double pelureLa tige.

4. Dureté

Les deux tiges peuvent être tirées vers0.015 mm, mais l'espacement entre les filaments du fil superconducteur ultrafin peut atteindre0.001 mm, où le cuivre sans oxygène excelle.

5Considérations économiques

Le cuivre sans oxygène nécessite des matières premières de qualité supérieure.> 1 mmPour les fils plus fins, la tige sans oxygène présente l'avantage.

6. Traitement des différences

Les procédés de dessin et de recuit ne peuvent pas être identiques.Aucun des deux types n'est universellement plus doux.

V. Identification des matériaux en cuivre pour les câbles

Le marché du câble est confronté à des défis pour distinguer le cuivre authentique des produits contrefaits, en particulierd'aluminium plaqué au cuivre (CCA)etd'une épaisseur n'excédant pas 10 mm, qui ont émergé ces dernières années.

Comparaison des prix (environ):

• de cuivre sans oxygène:¥50.000/tJe suis désolée.

• CCA:¥ 25 000/tJe suis désolée.

  (Gravité spécifique: Cu = 8.9, Al = 2,7)

Cinq façons de les identifier

1Inspection visuelle

Des noyaux de cuivre authentiques apparaissentviolet-rougeLes faux noyaux ont une apparence violette foncée, jaunâtre ou blanchâtre, avec une faible résistance mécanique.

2Examen par section transversale

Les CCA et les CCAM sont généralement des fils fins en filets.noyaux en aluminium blancsous une mince couche de cuivre.

3. Essai à la flamme

• CCA/CCAM: le conducteur s'affaisse, ne s'enflamme pas facilement; après avoir brûlé, il devient gris/obscur; fragile et se brise en segments lorsqu'il est tordu.

• Le cuivre sans oxygène: forme des perles fondues; le comportement varie avec le diamètre du fil (le fil fin fond, le fil épais conserve sa forme).

4Test de décodage.

• cuivre étainé: tache de rayure jaune

• cuivre nu sans oxygène: rayures rougeâtres

• CCA / CCAM: motif de rayures blanc comme un flocon de neige

• Acier plaqué au cuivre: l'attraction magnétique confirme le noyau d'acier

5. Épreuves par instruments

Les conducteurs doivent se conformer auxLe produit doit être présenté dans la boîte de vitesses.(Tableau de cuivre rond à des fins électriques).Résistance en courant continu à 20 °C.

Norme d'essai:Le produit doit être soumis à un contrôle d'approvisionnement.(modifie la CEI 60468:1974)

Limites de résistance (max):

• Fil de cuivre rond dur (Ty3.0 mm):≤ 0,01777 Ω·mm2/mJe suis désolée.

• Fil de cuivre rond et mou (TR):≤ 0,017241 Ω·mm2/m

La mesure est généralement effectuée à l'aide d'un pont Kelvin ou d'un instrument de précision similaire, convertissant la résistance en résistivité en fonction de la surface de la section transversale.

Fournit par Minfeng Cable Group, usine directe et fournisseur de solutions uniques pour l'industrie du fil et du câble.