Valtsitud vaskfooliumi lõõmutamine: täiustatud jõudluse avamine täiustatud rakenduste jaoks

Kõrgtehnoloogilistes tööstusharudes, nagu elektroonikatööstus, taastuvenergia ja lennundus,valtsitud vaskfooliumon hinnatud suurepärase juhtivuse, painduvuse ja sileda pinna poolest. Ilma korraliku lõõmutamiseta võib aga valtsitud vaskfoolium kannatada töötlemiskõvenemise ja jääkpingete all, mis piirab selle kasutatavust. Lõõmutamine on kriitiline protsess, mis täiustab mikrostruktuuri.vaskfoolium, parandades selle omadusi nõudlike rakenduste jaoks. See artikkel süveneb lõõmutamise põhimõtetesse, selle mõjusse materjali jõudlusele ja sobivusesse erinevate tipptasemel toodete jaoks.

1. Lõõmutamisprotsess: mikrostruktuuri muutmine suurepäraste omaduste saavutamiseks

Valtsimisprotsessi käigus vasekristallid kokku surutakse ja venitatakse, luues kiulise struktuuri, mis on täidetud dislokatsioonide ja jääkpingetega. See töötlemiskõvenemine suurendab kõvadust, vähendab venivust (pikenemine vaid 3–5%) ja vähendab juhtivust veidi umbes 98%-ni IACS-i (rahvusvaheline lõõmutatud vase standard) järgi. Lõõmutamine lahendab need probleemid kontrollitud „kuumutamise-hoidmise-jahutamise” järjestuse abil:

1. Küttefaas: Seevaskfooliumkuumutatakse aatomite liikumise aktiveerimiseks rekristallisatsioonitemperatuurini, mis on puhta vase puhul tavaliselt 200–300 °C.
2. HoidmisfaasSelle temperatuuri hoidmine 2–4 tunni jooksul võimaldab moonutatud teradel laguneda ja moodustuda uutel, võrdteljelistel teradel, mille suurus on vahemikus 10–30 μm.
3. JahutusfaasAeglane jahutuskiirus ≤5 °C/min hoiab ära uute pingete tekkimise.

Toetavad andmed:

• Kuumutamistemperatuur mõjutab otseselt tera suurust. Näiteks temperatuuril 250 °C saavutatakse umbes 15 μm suurused terad, mille tulemuseks on tõmbetugevus 280 MPa. Temperatuuri tõstmine 300 °C-ni suurendab terade suurust 25 μm-ni, vähendades tugevust 220 MPa-ni.
• Sobiv hoidmisaeg on ülioluline. 280 °C juures tagab 3-tunnine hoidmine üle 98% rekristalliseerumise, mida kinnitab röntgendifraktsioonianalüüs.

2. Täiustatud lõõmutusseadmed: täpsus ja oksüdeerumise vältimine

Tõhusaks lõõmutamiseks on vaja spetsiaalseid gaasiga kaitstud ahjusid, et tagada ühtlane temperatuurijaotus ja vältida oksüdeerumist:

1. Ahju disainMitmetsooniline sõltumatu temperatuuri reguleerimine (nt kuuetsooniline konfiguratsioon) tagab, et temperatuuri kõikumine fooliumi laiuses jääb ±1,5 °C piiresse.
2. Kaitsev atmosfäärKõrge puhtusastmega lämmastiku (≥99,999%) või lämmastiku-vesiniku segu (3%-5% H₂) lisamine hoiab hapnikutaseme alla 5 ppm, hoides ära vaskoksiidide teket (oksiidikihi paksus <10 nm).
3. TranspordisüsteemPingevaba rulltransport säilitab fooliumi tasasuse. Täiustatud vertikaalsed lõõmutusahjud võivad töötada kiirusega kuni 120 meetrit minutis, päevase tootmisvõimsusega 20 tonni ahju kohta.

JuhtumiuuringKlient, kes kasutas mitteinertgaasil töötavat lõõmutusahju, koges pinnal punakat oksüdeerumist.vaskfooliumpinnale (hapnikusisaldus kuni 50 ppm), mis põhjustab söövitamise ajal ebatasasusi. Üleminek kaitsva atmosfääri ahjule andis tulemuseks pinnakareduse (Ra) ≤0,4 μm ja parandas söövitamise saagist 99,6%-ni.

3. Toimivuse parandamine: „tööstuslikust toorainest” „funktsionaalse materjalini”

Lõõmutatud vaskfooliumnäitab märkimisväärseid edusamme:

Need täiustused muudavad lõõmutatud vaskfooliumi ideaalseks järgmiste otstarvete jaoks:

1. Paindlikud trükkplaadid (FPC-d)Üle 20% venivusega foolium talub üle 100 000 dünaamilise painutustsükli, mis vastab kokkupandavate seadmete nõuetele.
2. Liitiumioonakude voolukollektoridPehmemad fooliumid (HV<90) peavad elektroodi katmise ajal pragunemisele vastu ja üliõhukesed 6 μm fooliumid säilitavad kaalukonsistentsi ±3% piires.
3. Kõrgsageduslikud aluspinnadPinna karedus alla 0,5 μm vähendab signaali kadu, vähendades sisestamise kadu 15% võrra sagedusel 28 GHz.
4. Elektromagnetilised varjestusmaterjalid101% IACS-i juhtivus tagab varjestuse efektiivsuse vähemalt 80 dB sagedusel 1 GHz.

4. CIVEN METAL: teedrajav tööstusharu juhtiv lõõmutustehnoloogia

CIVEN METAL on saavutanud mitmeid edusamme lõõmutustehnoloogias:

1. Intelligentne temperatuuri reguleerimineKasutades PID-algoritme infrapunase tagasisidega, saavutatakse temperatuuri reguleerimise täpsus ±1 °C.
2. Täiustatud tihendusDünaamilise rõhukompensatsiooniga kahekihilised ahjuseinad vähendavad gaasitarbimist 30%.
3. Teravilja orientatsiooni kontrollGradientlõõmutamise teel toodetakse pikkuses erineva kõvadusega fooliume, mille lokaalne tugevuserinevus on kuni 20% ja mis sobivad keerukate stantsitud komponentide jaoks.

ValideerimineCIVEN METALi RTF-3 pöördtöödeldud foolium pärast lõõmutamist on klientide poolt valideeritud kasutamiseks 5G tugijaamade trükkplaatides, vähendades dielektrilist kadu 0,0015-ni sagedusel 10 GHz ja suurendades edastuskiirust 12%.

5. Kokkuvõte: lõõmutamise strateegiline tähtsus vaskfooliumi tootmisel

Lõõmutamine on enamat kui lihtsalt „kuumendus-jahutusprotsess“; see on materjaliteaduse ja inseneriteaduse keerukas integratsioon. Mikrostruktuuriliste omaduste, näiteks terade piiride ja dislokatsioonide manipuleerimise abil...vaskfooliumläheb „töökindlast“ olekust „funktsionaalsesse“ olekusse, mis on aluseks 5G-kommunikatsiooni, elektriautode ja kantava tehnoloogia arengule. Kuna kuumutusprotsessid arenevad suurema intelligentsuse ja jätkusuutlikkuse suunas – näiteks CIVEN METALi vesinikkütusel töötavate ahjude väljatöötamine vähendab CO₂ heitkoguseid 40% –, on valtsitud vaskfoolium valmis avama uusi potentsiaale tipptasemel rakendustes.