Обзор от производителя кабельной промышленности

Сегодня мы рассмотриммедь, наиболее широко используемый основной материал в проволоке и кабельной промышленности.

I. Основы меди

Медь - один из самых ранних металлов, используемых человечеством. Еще в доисторические времена люди добывали медь в открытых месторождениях для изготовления оружия, инструментов и судов.Использование меди оказало глубокое влияние на развитие ранней цивилизации.

Медь встречается в природе в земной коре и океанах.00,01%., в то время как в некоторых месторождениях меди концентрация может достигать3,5%В природе медь встречается в основном в виде соединений в виде медных руд.концентраты медис высоким содержанием меди.

1. Свойства

Медь обладает отличными физическими и химическими свойствами, включая высокую электропроводность, теплопроводность, коррозионную устойчивость и пластичность.

Чистая медь занимает второе место после серебра по электрической и теплопроводности.розово-красный, но на его поверхности образует красновато-фиолетовую оксидную пленку, поэтому его обычно называюткрасная медь(фиолетовая медь)).

Помимо чистой меди, медь может быть сплавлена с олова, цинка или никеля для создания сплавов с различными характеристиками:

Сплавление значительно повышает прочность и коррозионную стойкость по сравнению с чистой меди.

2. Приложения

Благодаря своим выдающимся свойствам медь широко используется в различных отраслях промышленности, включая электротехнику, машиностроение, транспорт и строительство.

• Электротехника и электроника (≈ 50% промышленного спроса): - Что?

  Производство кабелей питания, кабелей связи, двигателей, генераторов, роторов, электронных приборов и счетчиков.и ПХБНапример, для проводов транзисторов используются хромо-циркониевые медные сплавы из-за высокой проводимости и теплостойкости.Принятие IBM мед вместо алюминия в кремниевых чипах ознаменовало крупный прорыв в полупроводниковой металлизации.

• Строительство: - Что?

  В США, Японии и Западной Европе с середины 1980-х годов электроэнергетический сектор был крупнейшим потребителем рафинированной меди.Зарубежное потребление значительно сместилось в сторону строительных услугПо данным Ассоциации развития меди (CDA), строительство оставалось крупнейшим рынком конечного использования медных изделий в США в 1997 году.Благодаря своей коррозионной стойкости мед идеально подходит для водопроводных трубСтроительство составляет наибольшую долю потребления меди в США.

• Возникающие области: - Что?

  С развитием технологий применение меди распространяется на медицину, биологию, сверхпроводность и охрану окружающей среды.Полиуретановая пена, содержащая медь или оксид меди, резко снижает выбросы токсичного цианиноводородного (HCN) во время сгоранияМногочисленные исследования подтверждают, что бактерицидные свойства меди помогают уменьшить распространение бактерий, вызывающих пневмонию, ингибируют рост бактерий и поддерживают чистоту питьевой воды.перспективы для медных труб в бытовом строительстве остаются очень перспективными.

II. Мировые запасы меди

По данным Бюро горных работ США (1995), мировые запасы меди составляли310 миллионов тонн, с базой резервов в размере590 миллионов тоннЧили и Соединенные Штаты имеют самые большие резервы, на которые приходится230,7%и150,3%За ними следуют Польша, Замбия, Россия, Заир, Перу, Канада и Австралия.

Существует девять основных промышленных типов месторождений меди:

1. Порфирий

2. Песчаник/сланцевый

3. Сульфид кунинола

4. Пиритный тип

5. Тип Cu-U-Au

6. Медь местная

7. Вид вены

8. Карбонатный тип

9. Скарн-тип

Первые четыре типа доминируют, представляя96%мировых запасов, на долю которых приходится порфир и песчаник/сланцевые отложения55%и29%Приблизительно60 гигантских медных шахт(каждый > 5 миллионов тонн Cu) существуют во всем мире, включая 38 видов порфира и 15 видов сланцев, которые вместе составляют88%гигантских месторождений.

В Китае имеются относительно ограниченные ресурсы извлекаемого медного концентрата.

• Медная шахта Dexing (Цзянси)

• Медная шахта Юлун (Тибет)

• Медная шахта Ашеле (Синьцзян)

III. Процессы плавки меди

Медные руды, добываемые из земли, сосредоточены вконцентраты медиили высококачественных руд, прежде чем они будут расплавлены в рафинированную медь и продукты, производимые в дальнейшем производстве.

В мире доминируют два основных метода плавки:

1Пирометаллургия (огневая переработка)

• Продуктымедь на катоде(электролитическая медь) путем плавления и электролитической переработки.

• Подходит для высококачественных сульфидных руд.

• Медный металлолом является еще одним важным сырьем, который классифицируется как:

  • Старый лом:Из устаревшего оборудования, зданий, подземных трубопроводов.

  • Новый металлолом:Из отходов производства (~ 50% добычи меди).

• Классификация лома:

  • Голая смесь меди:> 90% чистоты

  • Медь / металлолом:Содержит медистые материалы (моторы, ПХБ)

  • Вторичная медь:Изготовленные из лома и аналогичных материалов

2Гидрометаллургия (SX-EW)

• Подходит для низкоокисленных руд.

• Продуктыэлектроволосая медь(катодная медь путем экстракции растворителем)

3. Сравнение пиро- и гидрометаллургии

Гидрометаллургия предлагает значительные преимущества в расходах, но имеет ограниченное применение.Технологические улучшения с 1990-х годов позволили более широкое применение в США.Это увеличение увеличило мировое предложение меди, что способствовало снижению цен с пика в 1996 году.2,600/t∗∗toа)РОУnd∗∗1,600/тв конце 1998 года.

Средние затраты на производство в конце 1990-х были1,400 ‰1,600/тНаименьшая зафиксированная гидрометаллургическая стоимость20 ¢/фунт(450/t),wЯtХанаvЭра)gebeЯ...ow∗∗50 центов.Я...b∗∗(1При переработке сульфидных руд, высококачественных руд или при работе в холодном климате стоимость повышается выше 50 центов за фунт.

Развитие гидрометаллургии в Китае

С 1970-х годов Китай занимается исследованиями по добыче меди из низкокачественных руд. Первый гидрометаллургический завод (120 т/год) был построен в 1983 году.сотни к двумПри этом общий объем производства остается лишь ~15000 т/год, что недостаточно по сравнению с ~1 млн т/год добычей рафинированной меди в Китае.500/т) значительно превышают мировое среднее (~$1, 477/t или 67 ¢/lb).Девятый пятилетний план, гидрометаллургия была признана национальным приоритетом с демонстрационными заводами, построенными в шахтах Дексинг, Юлун и Тонглушан.Ожидалось, что гидрометаллургический потенциал Китая превысит50,000 т/год.

В мировом масштабе объем нефтеперерабатываемой меди по гидрометаллургическим целям вырос с20,5%(1980 г.) до10%(1994) и18%(1997), с прогнозами, предполагающими возможную долю25-35%.

IV. Различия между медными прутками без кислорода и медными прутками с низким содержанием кислорода

1Поглощение/дезорбция кислорода и состояние существования

• Катодная медь обычно содержит10 ‰ 50 ppm кислорода; растворимость твердого вещества при комнатной температуре ~ 2 ppm.

• Стержень медный с низким содержанием кислорода:200-400 ppm кислорода (иногда до 450 ppm), поглощаемый в жидком состоянии.

• Стержень из меди, не содержащий кислорода, отливный вверх:Обычно < 10 ‰ 50 ppm кислорода, иногда до1 ‰ 2 ppm.

Кислород осаждается какCu2Oна границе зерна в мед с низким содержанием кислорода, что отрицательно влияет на прочность. бескислородная медь имеет однородную однофазную структуру с меньшим количеством включений и почти без поров,в то время как пористость распространенна в низкокислотных стержнях.

2Микроструктура: горячепрокатные или литые

• Низкокислородный стержень: горячекатаная → перекристаллизированная структура (8 мм), сломанные литые дендриты.

• Стержень без кислорода: Грубые литые зерна, иногда размером в несколько мм → меньшая граница зерна → требуетболее высокие температуры отжига.

Для успешного отжига первая отжига после отжига должна быть10~15% вышеПоследующее непрерывное затягивание требует достаточного размера отжигания, чтобы обеспечить мягкость конечного продукта.

3Включения, изменчивость кислорода, оксиды поверхности и дефекты проката

Безкислородная медь обычно показывает:

• Меньше включений

• Стабильное содержание кислорода

• Отсутствие дефектов горячего проката

• Поверхностные оксидные пленки тонкие≤15 Å

В отличие от этого, низкокислородные стержни могут страдать от подповерхностных оксидов, образующихся во время литья и проката, что приводит к разрыву проволоки.с peelingили дажедвойная очисткаСтержень.

4- Прочность.

Оба стержня можно тянуть к0.015 мм, но ультратонкий сверхпроводящий провод между нитями может достигать00,001 мм, где превосходит медь без кислорода.

5Экономические соображения

Для бескислородного меди требуется более качественное сырье.> 1 ммДля более тонкой проволоки преимущество имеет проволока без кислорода.

6. Различия в обработке

Процессы черчения и отжига не могут быть одинаковыми.ни один из типов не является универсальным.

V. Определение медных материалов для кабелей

Рынок кабельного телевидения сталкивается с проблемами, связанными с отличением подлинной меди от поддельной продукции, особенноалюминий, покрытый медью (CCA)иалюминиево-магнезиевый медь (CCAM), которые появились в последние годы.

Сравнение цен (приблизительно):

• Не содержащая кислорода:¥50,000/т - Что?

• CCA:¥ 25 000/т - Что?

  (специфические тяжести: Cu = 8.9, Al = 2,7)

Пять способов выявления

1Визуальная проверка

Появляются настоящие медные ядрафиолетово-красныйПоддельные ядра выглядят темно-фиолетовыми, желтоватыми или беловатыми, с низкой механической прочностью.

2- Поперечное исследование

CCA и CCAM обычно представляют собой тонкие провода.белые алюминиевые ядраПод тонким медным слоем.

3. Испытание на огне

• CCA / CCAM: проводник опускается, не воспламеняется легко; после сгорания становится серым/темным; хрупкий и ломается на сегменты при изгибе.

• Медь без кислорода: образует расплавленные шарики; поведение варьируется в зависимости от диаметра провода (тонкая проволока тает, толстая проволока сохраняет форму).

4. Тест на царапины

• Консервированная медь: жёлтые царапины

• Голая медь без кислорода: красноватое царапины

• CCA / CCAM: белоснежная царапина

• Медно-покрытая сталь: магнитное притяжение подтверждает стальное ядро

5. Испытания приборами

Водители должны соблюдать:GB/T 3953-2009Ключевые показатели:Сопротивление постоянного тока при 20 °C.

Стандарт испытания:ГБ/Т 3048.2-2007(изменение IEC 60468:1974)

Предельные значения сопротивления (макс.):

• Жесткая круглая медная проволока (Ty3.0 mm):≤ 0,01777 Ω·мм2/м - Что?

• Мягкая круглая медная проволока (TR):≤ 0,017241 Ω·мм2/м

Измерение обычно выполняется с использованием моста Кельвина или аналогичного точного инструмента, преобразующего сопротивление в сопротивление на основе площади поперечного сечения.

Предоставляется Minfeng Cable Group, прямой завод и поставщик универсальных решений для отрасли проводов и кабелей.