У высокатэхналагічных галінах, такіх як вытворчасць электронікі, аднаўляльныя крыніцы энергіі і аэракасмічная прамысловасць,рулонная медная фальгацэніцца за выдатную праводнасць, падатлівасць і гладкую паверхню. Аднак без належнага адпалу рулонная медная фальга можа пацярпець ад дэфармацыі і рэшткавага напружання, што абмяжоўвае яе выкарыстанне. Адпал з'яўляецца найважнейшым працэсам, які паляпшае мікраструктурумедная фальга, паляпшаючы яго ўласцівасці для патрабавальных прыкладанняў. У гэтым артыкуле разглядаюцца прынцыпы адпалу, яго ўплыў на характарыстыкі матэрыялу і яго прыдатнасць для розных прадуктаў высокага класа.
1. Працэс адпалу: пераўтварэнне мікраструктуры для дасягнення найвышэйшых уласцівасцей
У працэсе пракаткі крышталі медзі сціскаюцца і падаўжаюцца, ствараючы валакністую структуру, напоўненую дыслакацыямі і рэшткавым напружаннем. Гэта працоўнае ўмацаванне прыводзіць да павелічэння цвёрдасці, зніжэння пластычнасці (падаўжэнне ўсяго 3%-5%) і невялікага зніжэння праводнасці прыкладна да 98% IACS (Міжнародны стандарт апаленай медзі). Адпал вырашае гэтыя праблемы праз кантраляваную паслядоўнасць «нагрэў-утрыманне-астуджэнне»:
- Фаза нагрэву:медная фальганаграваецца да тэмпературы рэкрышталізацыі, звычайна паміж 200-300°C для чыстай медзі, каб актываваць рух атамаў.
- Фаза ўтрымання: Падтрыманне гэтай тэмпературы на працягу 2-4 гадзін дазваляе скажоным зерням раскладацца і ўтвараць новыя раўнавосевыя зерні памерам ад 10-30 мкм.
- Фаза астуджэння: Павольная хуткасць астуджэння ≤5°C/мін прадухіляе ўвядзенне новых нагрузак.
Дапаможныя дадзеныя:
- Тэмпература адпалу непасрэдна ўплывае на памер збожжа. Напрыклад, пры тэмпературы 250°C дасягаюцца збожжа прыкладна 15 мкм, што прыводзіць да трываласці на разрыў 280 Мпа. Павышэнне тэмпературы да 300 ° C павялічвае збожжа да 25 мкм, зніжаючы трываласць да 220 Мпа.
- Адпаведны час утрымання мае вырашальнае значэнне. Пры 280°C 3-гадзінная вытрымка забяспечвае рэкрышталізацыю больш за 98%, што пацверджана рэнтгенаграфічным аналізам.
2. Удасканаленае абсталяванне для адпалу: дакладнасць і прадухіленне акіслення
Для эфектыўнага адпалу неабходны спецыяльныя печы з газаабаронай, каб забяспечыць раўнамернае размеркаванне тэмпературы і прадухіліць акісленне:
- Дызайн печы: Шматзонны незалежны кантроль тэмпературы (напрыклад, шасцізонная канфігурацыя) забяспечвае змяненне тэмпературы па шырыні фальгі ў межах ±1,5°C.
- Ахоўная атмасфера: Увядзенне азоту высокай чысціні (≥99,999%) або азотна-вадароднай сумесі (3%-5% H₂) падтрымлівае ўзровень кіслароду ніжэй за 5 праміле, прадухіляючы адукацыю аксідаў медзі (таўшчыня аксіднага пласта <10 нм).
- Сістэма транспарціроўкі: Ролікавы транспарт без нацяжэння падтрымлівае плоскасць фальгі. Удасканаленыя вертыкальныя печы для адпалу могуць працаваць на хуткасцях да 120 метраў у хвіліну з сутачнай магутнасцю 20 тон на печ.
Тэматычнае даследаванне: Кліент, які выкарыстоўваў печ для адпалу без інэртнага газу, адчуў чырванаватае акісленне намедная фальгапаверхні (утрыманне кіслароду да 50 праміле), што прыводзіць да задзірын падчас тручэння. Пераход на печ з ахоўнай атмасферай прывёў да шурпатасці паверхні (Ra) ≤0,4 мкм і палепшыў выхад тручэння да 99,6%.
3. Павышэнне прадукцыйнасці: ад «прамысловага сыравіны» да «функцыянальнага матэрыялу»
Адпаленая медная фальгадэманструе значныя паляпшэнні:
Уласнасць | Перад адпалам | Пасля адпалу | Паляпшэнне |
Трываласць на разрыў (МПа) | 450-500 | 220-280 | ↓40%-50% |
Падаўжэнне (%) | 3-5 | 18-25 | ↑400%-600% |
Праводнасць (%IACS) | 97-98 | 100-101 | ↑3% |
Шурпатасць паверхні (мкм) | 0,8-1,2 | 0,3-0,5 | ↓60% |
Цвёрдасць па Віккерсу (HV) | 120-140 | 80-90 | ↓30% |
Гэтыя паляпшэнні робяць отожженную медную фальгу ідэальнай для:
- Гнуткія друкаваныя схемы (FPC): З падаўжэннем больш за 20%, плёнка вытрымлівае больш за 100 000 дынамічных цыклаў выгібу, задавальняючы патрабаванням складаных прылад.
- Літый-іённыя батарэйныя токапрыёмнікі: Мякчэйшая фальга (HV<90) супрацьстаіць расколінам падчас нанясення пакрыцця на электрод, а звыштонкая фальга таўшчынёй 6 мкм падтрымлівае кансістэнцыю вагі ў межах ±3%.
- Высокачастотныя падкладкі: Шурпатасць паверхні ніжэй за 0,5 мкм зніжае страты сігналу, памяншаючы ўносяцца страты на 15% пры 28 ГГц.
- Электрамагнітныя экрануючыя матэрыялы: Праводнасць 101% IACS забяспечвае эфектыўнасць экранавання не менш за 80 дБ на 1 ГГц.
4. CIVEN METAL: перадавая ў індустрыі тэхналогія адпалу
CIVEN METAL дасягнуў некалькіх дасягненняў у тэхналогіі адпалу:
- Інтэлектуальны кантроль тэмпературы: Выкарыстанне алгарытмаў PID з інфрачырвонай зваротнай сувяззю, дасягненне дакладнасці кантролю тэмпературы ±1°C.
- Палепшаная герметызацыя: Двухслаёвыя сценкі топкі з дынамічнай кампенсацыяй ціску зніжаюць спажыванне газу на 30%.
- Кантроль арыентацыі збожжа: Дзякуючы градыентнаму адпалу, вырабляюць фольгу з рознай цвёрдасцю па ўсёй даўжыні, з лакалізаванай розніцай у трываласці да 20%, прыдатнай для складаных штампаваных кампанентаў.
Праверка: Фальга CIVEN METAL са зваротнай апрацоўкай RTF-3, пасля адпалу, была праверана кліентамі для выкарыстання ў друкаваных поплатках базавых станцый 5G, зніжаючы дыэлектрычныя страты да 0,0015 на 10 ГГц і павялічваючы хуткасць перадачы на 12%.
5. Выснова: Стратэгічнае значэнне адпалу ў вытворчасці меднай фальгі
Адпал - гэта больш, чым працэс "награванне-ахалоджванне"; гэта складаная інтэграцыя матэрыялазнаўства і тэхнікі. Маніпулюючы асаблівасцямі мікраструктуры, такімі як межы зерняў і дыслакацыі,медная фальгапераходзіць ад «загартаванага» да «функцыянальнага» стану, што ляжыць у аснове дасягненняў у галіне сувязі 5G, электрамабіляў і носных тэхналогій. Па меры таго, як працэсы адпалу развіваюцца ў бок большага інтэлекту і ўстойлівасці - напрыклад, распрацоўка CIVEN METAL печаў на вадародзе, якія зніжаюць выкіды CO₂ на 40% - рулонная медная фальга гатова раскрыць новыя магчымасці ў перадавых прыкладаннях.
Час публікацыі: 17 сакавіка 2025 г