浅谈铜杆中氧含量的重要性

铜是一种广泛应用于电子工业的重要金属，具有高电导率、热导率、可焊性、塑性、延展性以及出色的冷加工性能，同时不具备磁性。然而，对于特定应用，尤其是在电子器件和真空电子器件中，要求铜具有极低的氧含量，以确保其性能和质量。为了达到这一目标，铜冶炼中的氧含量控制变得至关重要，而氧含量分析仪则扮演了不可或缺的角色。

无氧铜的分类

根据国际标准，无氧铜被分为一号和二号无氧铜。一号无氧铜的纯度达到99.97%，氧含量不大于0.003%，杂质总含量不大于0.03%。二号无氧铜的纯度达到99.95%，氧含量不大于0.005%，杂质总含量不大于0.05%。这些标准对无氧铜的质量和性能提出了高要求。

无氧铜的特殊需求

衡量无氧铜杆质量的主要指标有抗拉强度、延伸率，电阻率，氧含量以及外观质量，其中氧含量是无氧铜杆的主要质量指标之一，一级无氧铜杆的氧含量不大于10PPM，二级无氧铜杆不大于20PPM，可见无氧铜杆对氧含量的要求很严格，对产品的质量有下列影响：

(1)它几乎不固溶于铜中，但能与铜生成Cu2O脆性相，形成Cu-Cu2O共晶体，以网状组织分布在晶界上，这种脆性相硬度高，在冷变形时将与铜基体脱离，导致铜杆的机械性能下降，在后续加工中容易造成断裂现象;

(2)氧含量高还能导致无氧铜杆导电率下降,Cliver Peac 曾提出了下列计算公式：铜导电率(%I ACS)=102.14-01001338×[O2]，公式中[O2]表示氧含量，单位ppm;

(3)它容易引起氢气病。所谓氢气病就是铜材在氢气中退火时产生裂纹或针状气泡，究其原因是铜中有氧，在氢气氛中退火时，氢能渗入铜的内部与氧化合形成水蒸汽，将铜胀裂,H2+Cu2O→2Cu+H2O(高压水蒸汽)。据计算，氧含量为0101%的铜100克，它的体积是1112cm3，在氢气保护下800℃退火时，可产生14cm3的高压水蒸汽。

因此，必须严格控制无氧铜杆中氧的含量，从而才能保证无氧铜杆的品质。

无氧铜杆在工业中的广泛应用，特别是在高品质的真空电子器件中，使氧含量分析仪成为生产过程中不可或缺的关键仪器，为现代电子技术的发展提供了坚实的基础。

目前使用氧分析仪测试铜中氧含量是行业内的主流方法。其原理为：利用脉冲炉作热源，在高温条件下，样品在惰性气氛（高纯氩气）的石墨坩埚中熔融，气体元素的化合物被还原分解，样品中的 O以 CO和少量CO2的形式释放，通过氧化铜炉将CO转化为CO2，由载气(高纯氩气)携带经过滤、除尘和除水装置后，O以CO2的形式进入红外检测器进行检测。本文通过对仪器参数进行了优化，建立了铜杆中氧含量测试的分析方法，准确测定出用户铜杆样品中的氧含量，与标样进行比对，测试结果准确，数据稳定性高，测试方法可靠，完全可以胜任该用户样品日常检测。

（如对上图所列分析仪器感兴趣可联系：18613185796）

仪器参数设置表1 氧分析仪工作参数

如有氧氮氢分析仪标样和耗材有需求请见下图：

（石墨坩埚、标样、高氯酸镁、碱石灰）

（可根据客户需求提供全套标准物质和耗材及溶液，也可根据要求定制）