Valtsitud vaskfooliumi lõõmutamine: täiustatud jõudluse avamine täiustatud rakenduste jaoks

Kõrgtehnoloogilistes tööstusharudes, nagu elektroonika tootmine, taastuvenergia ja lennundus,valtsitud vaskfooliumon hinnatud suurepärase juhtivuse, vormitavuse ja sileda pinna poolest. Kuid ilma korraliku lõõmutamiseta võib valtsitud vaskfoolium kannatada töökõvenemise ja jääkpinge all, mis piirab selle kasutatavust. Lõõmutamine on kriitiline protsess, mis täpsustab mikrostruktuurivaskfoolium, parandades selle omadusi nõudlike rakenduste jaoks. Selles artiklis käsitletakse lõõmutamise põhimõtteid, selle mõju materjali jõudlusele ja selle sobivust erinevate kõrgekvaliteediliste toodetega.

1. Lõõmutamisprotsess: mikrostruktuuri muutmine parimateks omadusteks

Rullimise käigus surutakse kokku ja pikenevad vasekristallid, luues kiulise struktuuri, mis on täidetud nihestuste ja jääkpingega. Selle töökarastamise tulemuseks on suurem kõvadus, vähenenud elastsus (pikenemine vaid 3–5%) ja juhtivuse kerge langus umbes 98%-ni IACS (rahvusvaheline lõõmutatud vase standard). Lõõmutamine lahendab need probleemid kontrollitud "kütte-hoidmise-jahutuse" järjestuse kaudu:

1. Küttefaas:vaskfooliumkuumutatakse ümberkristallimistemperatuurini, mis on puhta vase puhul tavaliselt vahemikus 200–300 °C, et aktiveerida aatomi liikumine.
2. Hoidmise faas: Selle temperatuuri hoidmine 2–4 tundi võimaldab moonutatud terade lagunemist ja uute, võrdsete terade moodustumist, mille suurus on vahemikus 10–30 μm.
3. Jahutusfaas: Aeglane jahutuskiirus ≤5°C/min hoiab ära uute pingete tekkimise.

Toetavad andmed:

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

2. Täiustatud lõõmutamisseadmed: täppis- ja oksüdatsiooni vältimine

Tõhusaks lõõmutamiseks on vaja spetsiaalseid gaasikaitsega ahjusid, et tagada ühtlane temperatuurijaotus ja vältida oksüdatsiooni:

1. Ahju disain: Mitmetsooniline sõltumatu temperatuuriregulaator (nt kuue tsooni konfiguratsioon) tagab, et temperatuuri kõikumine fooliumi laiuses jääb ±1,5 °C piiresse.
2. Kaitsev atmosfäär: Kõrge puhtusastmega lämmastiku (≥99,999%) või lämmastiku-vesiniku segu (3%-5% H₂) lisamine hoiab hapniku taseme alla 5 ppm, vältides vaskoksiidide moodustumist (oksiidikihi paksus <10 nm).
3. Transpordisüsteem: Pingevaba rulli transport säilitab fooliumi tasasuse. Täiustatud vertikaalsed lõõmutusahjud võivad töötada kiirusega kuni 120 meetrit minutis, päevase võimsusega 20 tonni ahju kohta.

Juhtumiuuring: Klient, kes kasutas mitteinertgaasi lõõmutusahju, koges punakat oksüdeerumist.vaskfooliumpind (hapnikusisaldus kuni 50 ppm), mis põhjustab söövitamise ajal purskeid. Üleminek kaitsva atmosfääriga ahjule andis pinna kareduse (Ra) ≤0,4 μm ja söövitussaagise paranemise 99,6% -ni.

3. Toimivuse parandamine: alates "tööstuslikust toorainest" kuni "funktsionaalse materjalini"

Lõõmutatud vaskfooliumnäitab olulisi täiustusi:

Need täiustused muudavad lõõmutatud vaskfooliumi ideaalseks:

1. Paindlikud trükiahelad (FPC): Üle 20% venivuse korral talub foolium üle 100 000 dünaamilise painutustsükli, mis vastab kokkupandavate seadmete nõuetele.
2. Liitium-ioon aku voolukollektorid: Pehmemad fooliumid (HV<90) takistavad pragunemist elektroodide katmisel ja üliõhukesed 6 μm fooliumid säilitavad kaalu konsistentsi ±3% piires.
3. Kõrgsageduslikud substraadid: Pinna karedus alla 0,5 μm vähendab signaali kadu, vähendades sisestuskadu 15% 28 GHz juures.
4. Elektromagnetilised varjestusmaterjalid: 101% IACS juhtivus tagab varjestuse efektiivsuse vähemalt 80 dB sagedusel 1 GHz.

4. CIVEN METAL: teedrajav tööstusharu juhtiv lõõmutamistehnoloogia

CIVEN METAL on lõõmutamistehnoloogias saavutanud mitmeid edusamme:

1. Intelligentne temperatuurikontroll: PID-algoritmide kasutamine infrapuna tagasisidega, saavutades temperatuuri reguleerimise täpsuse ±1 °C.
2. Täiustatud tihendus: Dünaamilise rõhukompensatsiooniga kahekihilised ahjuseinad vähendavad gaasitarbimist 30%.
3. Teravilja suuna juhtimine: Gradientlõõmutamise abil saadakse kogu pikkuses erineva kõvadusega fooliumid, mille tugevuse erinevus on kuni 20%, sobib keerukate stantsitud komponentide jaoks.

Valideerimine: Kliendid on valideerinud CIVEN METAL'i pöördtöödeldud fooliumi RTF-3 järellõõmutusega kasutamiseks 5G tugijaama PCB-des, vähendades dielektrilist kadu 0,0015-ni sagedusel 10 GHz ja suurendades edastuskiirust 12%.

5. Järeldus: lõõmutamise strateegiline tähtsus vaskfooliumi tootmisel

Lõõmutamine on midagi enamat kui "kuum-jahe" protsess; see on materjaliteaduse ja inseneriteaduse keerukas integratsioon. Manipuleerides mikrostruktuurilisi tunnuseid, nagu terade piirid ja dislokatsioonid,vaskfooliumläheb „töökindlast“ olekust „funktsionaalsesse“ olekusse, toetades edusamme 5G side, elektrisõidukite ja kantava tehnoloogia vallas. Kuna lõõmutamisprotsessid arenevad suurema intelligentsuse ja jätkusuutlikkuse suunas – nagu näiteks CIVEN METALi vesinikkütusega ahjude väljatöötamine, mis vähendab CO₂ heitkoguseid 40% võrra –, on valtsitud vaskfoolium valmis avama uusi potentsiaale tipptasemel rakendustes.