تولید مس خالص، مستحکم و هادی

فلز مس با توجه به هدایت الکتریکی و گرمایی بسیار مطلوب به طور گسترده در ساخت تجهیزات الکتریکی مانند اتصالات برقی، الکترودهای ماشین های تخلیه الکتریکی و نقطه جوش، چرخ های درز جوش و … استفاده می شود. با توجه به پیشرفت روز افزون صنایع الکترونیک و افزایش بازدهی تجهیزات الکتریکی نیاز به بهبود خواص فلز مس از جمله دستیابی به استحکام‌های بالا همزمان با حفظ هدایت الکتریکی حس می شود.

بسیاری از محققان کوشیده اند از طریق آلیاژ سازی مکانیکی با عناصری نظیر بریلیوم، نقره، تیتانیوم و نیوبیوم به استحکام‌های بالا در فلز مس دست یابند. مشکل اساسی این روش استحکام بخشی، کاهش قابل ملاحظه هدایت الکتریکی بوده به طوری که رسانایی الکتریکی نسبی مواد به دست آمده کمتر از 50 درصد مس جهانی آنیل شده استاندارد(IACS) است. با این توصیف، نیاز به ارایه و توسعه روشی مناسب برای بهبود خواص مکانیکی مس با حفظ هدایت الکتریکی آن ضروری است.

محققان شرکت تدبیر اندیشان صنعت بیرجند سعی کردند بدون تغییر در ترکیب شیمیایی مس خالص و با استفاده از دگرگونی ساختاری، به ترکیب هم زمان هدایت الکتریکی و استحکام بالا دست یابند.

آنان برای تحقق این منظور از تلفیق هم زمان روش های نورد و تغییر شکل پلاستیک شدید برای ایجاد دگرگونی ساختاری درون مس خالص تجاری استفاده کردند.

مطالعات نشان داد که استحکام مس تولید شده در مقایسه با نمونه اولیه حدود 80 افزایش یافته( از 250 به 450 مگاپاسکال) دارد در حالی که هدایت الکتریکی تقریبا ثابت مانده است.

تغییر نیافتن در ترکیب شیمیایی مس خالص، نیاز نداشتن به عناصر آلیاژی گران قیمت، استفاده نکردن از فرایندهای پر هزینه و وقت گیر، اعمال فرآیند ساده و کم هزینه به روی مس خالص و حاصل شدن بهترین ترکیب هم زمان استحکام و هدایت الکتریکی از جمله مزایای این فناوری است.

هم اکنون با توجه به نیاز روز افزون صنایع و تجهیزات الکتریکی به موادی با استحکام و هدایت الکتریکی بالا برای افزایش بازدهی، ضرورت انجام چنین طرحی هر چه بیشتر آشکار می شود؛ استفاده از فرایند آلیاژ سازی با توجه به طبیعت زمان بر و پر هزینه، بازدهی لازم برای تولید مس با قابلیت هدایت الکتریکی بالا را فراهم نمی آورد بنابراین طرح پیشنهادی می تواند به مقدار قابل ملاحظه ای هزینه ها و زمان تولید را کاهش و بازدهی آن را افزایش دهد.

صرف نظر از کاربردهای عمومی محصول ارایه شده در تجهیزات الکترونیکی و صنایع مرتبط، این مس تولید شده می تواند کاربردهای بسیار خاصی در بسیاری از تجهیزات الکتریکی با تکنولوژی بالا همانند استفاده در تجهیزات راداری، تجهیزات تولید نوترون، پمپ های خلاء و… داشته باشد.

 

 

No tags for this post.