市販の純銅の中では、カッパー 110 (C11000、ETP)そして銅 101 (C10100、OFE)広く使用されている 2 つのグレードで、それぞれ特定の用途向けに最適化されています。
どちらも優れた導電性と成形性を備えていますが、純度、酸素含有量、微細構造、真空または高信頼性アプリケーションへの適合性の違いにより、エンジニア、設計者、材料専門家にとってどちらを選択するかが重要になります。{0}
規格と命名法
銅110(C11000)一般的にはと呼ばれますCu-ETP (電解タフピッチ銅).
UNS C11000 および EN 指定 Cu-ETP (CW004A) に基づいて標準化されています。 C11000 は、ワイヤー、ロッド、シート、プレートなどのさまざまな製品形態で広く製造および供給されており、一般的な電気および産業用途に多用途に使用できます。
カッパー101(C10100)一方、として知られていますCu-OFE（無酸素電子銅-）.
これは酸素含有量が極めて低い超純銅であり、UNS C10100 および EN Cu-OFE (CW009A) に基づいて標準化されています。
C10100 は、酸素と酸化物含有物を除去するために特別に精製されているため、真空、高信頼性、電子ビームの-アプリケーション-.
製品の形状や質質とともに UNS または EN の指定を指定することは、材料が必要な性能特性を確実に満たすために重要です。
化学組成と微細構造の違い
銅の化学組成は銅の性質に直接影響します。純度、電気伝導率と熱伝導率、機械的挙動、特殊用途への適合性.
Copper 110 (C11000、ETP) と Copper 101 (C10100、OFE) は両方とも高純度銅として分類されますが、それらの微細構造と微量元素含有量は大きく異なり、重要な用途での性能に影響を与えます。{4}
| 要素・特性 | C11000 (ETP) | C10100 (OFE) | 注意事項 |
| 銅(Cu) | 99.90%以上 | 99.99% 以上 | OFE は超高純度であり、真空および電子用途に有益です。{0} |
| 酸素(O) | 0.02～0.04重量% | 0.0005 wt%以下 | ETP 中の酸素は酸化物含有物を形成します。 OFE は本質的に酸素を含まない- |
| 銀(Ag) | 0.03%以下 | 0.01%以下 | 微量の不純物、特性への影響は軽微 |
| リン(P) | 0.04%以下 | 0.005%以下 | OFE 中のリンの含有量が低いため、脆化や酸化物形成のリスクが軽減されます。 |
物理的特性: 銅 110 対 101
物理的特性など密度、融点、熱伝導率、電気伝導率工学計算、設計、材料選択の基礎となります。
Copper 110 (C11000、ETP) と Copper 101 (C10100、OFE) は、どちらも本質的に純粋な銅であるため、非常によく似たバルク特性を共有していますが、純度や酸素含有量のわずかな違いが特殊な用途での性能にわずかに影響を与える可能性があります。
| 財産 | カッパー 110 (C11000、ETP) | 銅 101 (C10100、OFE) | 注記/影響 |
| 密度 | 8.96 g/cm3 | 8.96 g/cm3 | 同一;構造物や導体の重量計算に適しています。 |
| 融点 | 1083 ～ 1085 度 | 1083 ～ 1085 度 | どちらのグレードもほぼ同じ温度で溶解します。鋳造またはろう付けの加工パラメータは同等です。 |
| 電気伝導率 | ~100% IACS | ~101% IACS | OFE は、酸素と不純物の含有量が極めて低いため、わずかに高い導電率を示します。{0}高精度または大電流のアプリケーションに関連します。- |
| 熱伝導率 | 390–395 W·m⁻¹·K⁻¹ | 395–400 W·m⁻¹·K⁻¹ | OFE がわずかに高く、熱管理または真空用途での熱伝達効率が向上します。 |
| 比熱容量 | ~0.385 J/g·K | ~0.385 J/g·K | どちらも同じです。熱モデリングに役立ちます。 |
| 熱膨張係数 | ~16.5 × 10⁻⁶ /K | ~16.5 × 10⁻⁶ /K | 無視できる差。ジョイントおよび複合材の設計にとって重要です。 |
| 電気抵抗率 | ～1.72μΩ・cm | ～1.68μΩ・cm | C10100 の抵抗率が低いため、超高感度回路のパフォーマンスがわずかに向上します。- |
機械的特性と焼き戻し/状態の影響
銅の機械的性能は次の要素に大きく依存します。加工気質、焼きなましと冷間加工を含みます。
Copper 101 (C10100、OFE) は通常、冷間加工条件での強度の向上-超-高純度で酸化物を含まない-微細構造により、
一方、Copper 110 (C11000、ETP) は優れた成形性延性が高いため、深絞りやスタンピングなどの-集中的な成形用途に適しています-。
焼き戻しによる機械的特性 (代表値、ASTM B152)
| 財産 | 気性 | カッパー101(C10100) | 銅110(C11000) | 試験方法 |
| 引張強さ(MPa) | 焼き鈍し(O) | 220–250 | 150–210 | ASTM E8/E8M |
| 引張強さ(MPa) | 冷間加工-（H04） | 300–330 | 240–270 | ASTM E8/E8M |
| 引張強さ(MPa) | 冷間加工-（H08） | 340–370 | 260–290 | ASTM E8/E8M |
| 降伏強さ、0.2% オフセット (MPa) | 焼き鈍し(O) | 60–80 | 33–60 | ASTM E8/E8M |
| 降伏強さ、0.2% オフセット (MPa) | 冷間加工-（H04） | 180–200 | 150–180 | ASTM E8/E8M |
| 降伏強さ、0.2% オフセット (MPa) | 冷間加工-（H08） | 250–280 | 200–230 | ASTM E8/E8M |
| 破断伸び(%) | 焼き鈍し(O) | 45–60 | 50–65 | ASTM E8/E8M |
| 破断伸び(%) | 冷間加工-（H04） | 10–15 | 15–20 | ASTM E8/E8M |
| ブリネル硬度 (HBW、500 kg) | 焼き鈍し(O) | 40–50 | 35–45 | ASTM E10 |
| ブリネル硬度 (HBW、500 kg) | 冷間加工-（H04） | 80–90 | 70–80 | ASTM E10 |
焼きなまし (O) 焼き戻し:どちらのグレードも柔らかく、延性に優れています。 C11000 は伸び率が高い (50 ～ 65%) ため、深絞り、スタンピング、電気接点の製造.
冷間加工（H04/H08）気質:C10100 の超高純度により、より均一な加工硬化が可能になり、その結果、H08 焼戻しで C11000 よりも 30 ～ 40% 高い引張強度.
これにより、次のような用途に適しています。耐荷重または精密コンポーネント超電導コイル巻線や高信頼性コネクタなど-。
ブリネル硬度:冷間加工に比例して増加します。 C10100 は、その清浄で酸化物のない微細構造により、同じ焼き戻しでより高い硬度を実現します。{2}
製造および製造行為
Copper 110 (C11000、ETP) と Copper 101 (C10100、OFE) は、どちらも本質的に純粋な銅であるため、多くの製造操作で同様に動作しますが、酸素と微量不純物の違い成形、機械加工、接合中に意味のある実際的なコントラストを生み出します。
成形と冷間加工-
延性と曲げ性:
焼鈍材（O調質）：どちらのグレードも延性が高く、きつい曲げ、深絞り、厳しい成形に耐えます。
焼き鈍し銅は通常、非常に小さな内側曲げ半径 (多くの場合、0.5 ～ 1.0 × シート厚に近い) に耐えることができるため、スタンピングや複雑な形状の部品に最適です。
冷間加工焼き戻し（H04、H08 など）:{0}焼き戻しが増加すると、強度は増加しますが、延性は低下します。それに応じて最小曲げ半径を大きくする必要があります。
設計者は、焼き質と成形後の応力緩和の目的に基づいて、曲げ半径とフィレットのサイズを決定する必要があります。{0}}
加工硬化性と絞り性：
C10100 (OFE)酸化物を含まない微細構造のため、冷間加工中により均一に硬化する傾向があります。{0}これにより、H- でより高い達成可能な強度が得られ、絞り加工後により高い機械的性能が必要な部品に有利となります。
C11000 (ETP)酸化物ストリンガーは不連続であり、通常、商業的なひずみレベルでの成形を中断しないため、漸進的な絞り加工やスタンピング操作に非常に寛容です。
アニーリングと回復:
再結晶化銅の場合、多くの合金と比較して比較的低温で生成します。事前の冷間加工に応じて、再結晶の開始はおよそ以内に始まる可能性があります150～400度.
工業用完全焼鈍の実践-一般的には次の温度を使用します。400～650度（酸化や表面汚染を避けるために選択された時間と雰囲気）。
真空での使用を目的とした OFE 部品は、表面の清浄度を維持するために不活性雰囲気または還元雰囲気でアニールされる場合があります。
押出、圧延、伸線
伸線:C11000 は、優れた伸線性と安定した導電性を兼ね備えているため、大量のワイヤと導体を生産するための業界標準です。-
C10100 は細かいゲージまで描画することもできますが、下流の真空性能や非常にきれいな表面が必要な場合に選択されます。{{2}
押出と圧延:どちらのグレードも押し出しと転がりに優れています。 OFE の表面品質は、酸化物介在物がないため、通常、高精度圧延製品の場合に優れています。-これにより、樹枝状の裂け目や、要求の厳しい表面仕上げにおけるマイクロピットを減らすことができます。-
代表的な産業用途
C11000 (ETP):
配電バスバー、ケーブル、コネクタ
変圧器、モーター、開閉装置
建築用銅および一般製造
C10100 (OFE):
真空チャンバーと超{0}}高-真空装置
電子ビーム、RF、マイクロ波コンポーネント
半導体製造と極低温導体
高信頼性の実験室用機器-
まとめ：C11000 は一般的な電気および機械の使用に適していますが、C10100 は次の場合に必要です。真空の安定性、最小限の不純物、または超クリーンな処理。{0}が不可欠です。
コストと入手可能性
C11000:これは標準的な大量生産の銅製品です。{0}
一般的には安価な工場や流通業者により広く在庫されているため、大量生産や予算重視の用途ではデフォルトの選択肢となっています。{0}
C10100:を運ぶプレミアム価格追加の精製ステップ、特別な取り扱い要件、および生産量の減少によるものです。
利用可能ですが、通常は限られた製品形態(厳選された材質のバー、プレート、シート)、多くの場合、より長いリードタイム.
コスト効率が重要な大量生産コンポーネントの場合は、通常、C11000 が指定されます。-
逆に、ニッチなアプリケーション真空や高純度の電子部品など、{0}}C10100 のパフォーマンス上のメリットにより、コストが高くなっても正当化されます。
包括的な比較: 銅 110 対 101
| 特徴 | カッパー 110 (C11000、ETP) | 銅 101 (C10100、OFE) | 実際的な意味 |
| 銅の純度 | 99.90%以上 | 99.99% 以上 | OFE 銅は超高純度を実現しており、真空、高信頼性、電子ビーム用途に不可欠です。{0}{1}{2}{2} |
| 酸素含有量 | 0.02～0.04重量% | 0.0005 wt%以下 | C11000 内の酸素は酸化物ストリンガーを形成します。 C10100 のほぼゼロの酸素は、-酸化物関連の欠陥を防ぎます-。 |
| 電気伝導率 | ~100% IACS | ~101% IACS | OFE は、精密電気システムに関連するわずかに高い導電率を提供します。 |
| 熱伝導率 | 390–395 W·m⁻¹·K⁻¹ | 395–400 W·m⁻¹·K⁻¹ | 小さな違い。 OFE は、熱に敏感なアプリケーションや高精度のアプリケーションでは若干優れています。{0} |
| 機械的性質（焼きなまし） | 引張 150 ～ 210 MPa、伸び 50 ～ 65% | 引張 220 ～ 250 MPa、伸び 45 ～ 60% | C11000 はより成形しやすい。 C10100 は、焼きなましまたは冷間加工された状態でより強力です。- |
| 機械的特性 (冷間加工 H08)- | 引張 260 ～ 290 MPa、伸び 10 ～ 15% | 引張 340 ～ 370 MPa、伸び 10 ～ 15% | C10100 は、超清浄な微細構造による高い加工硬化の利点を備えています。{1} |
製作・成形 |
プレス加工、曲げ加工、絞り加工などの成形性に優れています。 | 優れた成形性、優れた加工硬化性、寸法安定性 | C11000 は大量生産に適しています。- C10100 は精密部品や高信頼性部品に適しています。- |
| 接合（ロウ付け・溶接） | フラックス-ろう付け補助。標準溶接 | フラックスレスろう付け、よりきれいな溶接、電子ビーム溶接または真空溶接に適しています。{0} | OFE は真空または高純度アプリケーションに不可欠です。{0}} |
| 真空・清浄度 | 低/中真空に対応 | UHV に必須、ガス放出は最小限 | OFE は超{0}}高真空-または汚染に敏感な環境-向けに選択されています。 |
| 極低温性能 | 良い | 素晴らしい;安定した粒子構造、最小限の熱膨張変化 | OFE は超電導または低温計器に適しています。- |
| コストと可用性 | 低価格、豊富な在庫、複数の形式 | プレミアム、限られた形式、長いリードタイム | コスト重視で大量生産のアプリケーションには C11000 を選択してください。- C10100 は高純度の特殊用途向けです。{4} |
| 産業用途 | バスバー、配線、コネクタ、板金、製造全般 | 真空チャンバー、電子{0}}コンポーネント、高信頼性電気経路、-極低温システム | 動作環境とパフォーマンス要件に合わせてグレードを調整します。 |
よくある質問
C10100 は C11000 よりも電気的に大幅に優れていますか?
いいえ。電気伝導率の差はわずかです (~100% 対 101% IACS)。主な利点は超低酸素含有量-真空および高信頼性のアプリケーションにメリットをもたらします。{0}}
C11000は真空装置に使用できますか?
はい、ただし、超高真空条件下では微量酸素がガスを放出したり、酸化物を形成したりする可能性があります。-厳密な真空用途には、C10100 が推奨されます。
配電はどのグレードが標準ですか？
C11000 は、その導電性、成形性、コスト効率により、バスバー、コネクタ、および一般配電の業界標準です。
OFE 銅を調達するにはどのように指定する必要がありますか?
UNS C10100 または EN Cu-OFE 指定、酸素制限、最小導電率、製品形状、および質質を含めます。微量酸素と銅の純度については分析証明書をリクエストしてください。
ETPとOFEの中間の銅グレードはありますか?
はい。リン-脱酸銅と高導電率-のバリアントが存在し、はんだ付け性の向上または水素相互作用の低減を目的として設計されています。選択はアプリケーションの要件と一致する必要があります。
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