Hengerelt rézfólia lágyítása: fokozott teljesítmény a fejlett alkalmazásokhoz

A high-tech iparágakban, mint például az elektronikai gyártás, a megújuló energia és a repülőgépipar,hengerelt rézfóliakiváló vezetőképessége, alakíthatósága és sima felülete miatt nagyra becsülik. Megfelelő lágyítás nélkül azonban a hengerelt rézfólia alakváltozási keményedést és maradékfeszültséget szenvedhet, ami korlátozza a felhasználhatóságát. A lágyítás egy kritikus folyamat, amely finomítja a réz mikroszerkezetét.rézfólia, javítva tulajdonságait az igényes alkalmazásokhoz. Ez a cikk a lágyítás alapelveit, az anyag teljesítményére gyakorolt ​​hatását, valamint a különféle csúcskategóriás termékekhez való alkalmasságát tárgyalja.

1. A hőkezelési folyamat: A mikrostruktúra átalakítása a kiváló tulajdonságok érdekében

A hengerlési folyamat során a rézkristályok összenyomódnak és megnyúlnak, ami egy rostos szerkezetet hoz létre, amely diszlokációkkal és maradék feszültségekkel van tele. Ez a feszültségnövekedés megnövekedett keménységet, csökkent képlékenységet (mindössze 3-5%-os nyúlás) és a vezetőképesség enyhe csökkenését eredményezi, körülbelül 98%-ra az IACS (Nemzetközi Lágyított Réz Szabvány) szerint. A lágyítás ezeket a problémákat egy szabályozott „fűtés-tartás-hűtés” sorozattal kezeli:

1. Fűtési fázisArézfóliaátkristályosodási hőmérsékletére melegítik, ami jellemzően 200-300°C között van tiszta réz esetén, hogy aktiválja az atommozgást.
2. Tartási fázisHa ezt a hőmérsékletet 2-4 órán át fenntartjuk, a torz szemcsék lebomlanak, és új, egyenlő tengelyű szemcsék képződnek, 10-30 μm méretben.
3. Hűtési fázisA lassú, ≤5°C/perc hűtési sebesség megakadályozza az új feszültségek kialakulását.

Támogató adatok:

• A lágyítási hőmérséklet közvetlenül befolyásolja a szemcseméretet. Például 250°C-on körülbelül 15 μm-es szemcsék keletkeznek, ami 280 MPa szakítószilárdságot eredményez. A hőmérséklet 300°C-ra emelése 25 μm-re növeli a szemcséket, a szilárdság pedig 220 MPa-ra csökken.
• A megfelelő tartási idő kulcsfontosságú. 280°C-on egy 3 órás tartás több mint 98%-os átkristályosodást biztosít, amit röntgendiffrakciós analízis is igazol.

2. Korszerű hőkezelő berendezések: Precízió és oxidációgátlás

A hatékony hőkezeléshez speciális, gázzal védett kemencékre van szükség az egyenletes hőmérséklet-eloszlás biztosítása és az oxidáció megelőzése érdekében:

1. Kemence tervezéseA többzónás, független hőmérséklet-szabályozás (pl. hatzónás konfiguráció) biztosítja, hogy a hőmérséklet-ingadozás a fólia szélességében ±1,5°C-on belül maradjon.
2. Védő légkörNagy tisztaságú nitrogén (≥99,999%) vagy nitrogén-hidrogén keverék (3%-5% H₂) bevezetése 5 ppm alatt tartja az oxigénszintet, megakadályozva a réz-oxidok képződését (oxidréteg vastagsága <10 nm).
3. SzállítórendszerA feszültségmentes görgős szállítás megőrzi a fólia sík felületét. A fejlett függőleges lágyítókemencék akár 120 méter/perc sebességgel is működhetnek, napi 20 tonna kapacitással kemencénként.

EsettanulmányEgy nem inert gázzal működő hőkezelő kemencét használó ügyfél vöröses oxidációt tapasztalt a...rézfóliafelület (oxigéntartalom akár 50 ppm), ami sorjákhoz vezet a maratás során. A védőatmoszférás kemencére való áttérés ≤0,4 μm felületi érdességet (Ra) és 99,6%-ra javított maratási hozamot eredményezett.

3. Teljesítménynövelés: Az „ipari nyersanyagtól” a „funkcionális anyagig”

Lágyított rézfóliajelentős javulást mutat:

Ezek a fejlesztések ideálissá teszik a lágyított rézfóliát a következőkhöz:

1. Rugalmas nyomtatott áramkörök (FPC-k)A fólia 20%-nál nagyobb nyúlásával több mint 100 000 dinamikus hajlítási ciklust bír ki, így megfelel az összecsukható eszközök követelményeinek.
2. Lítium-ion akkumulátor áramgyűjtőkA puhább fóliák (HV<90) ellenállnak a repedéseknek az elektróda bevonása során, az ultravékony 6 μm-es fóliák pedig ±3%-on belül megtartják a tömegállandóságot.
3. Nagyfrekvenciás szubsztrátokA 0,5 μm alatti felületi érdesség csökkenti a jelveszteséget, ami 15%-kal csökkenti a beiktatási veszteséget 28 GHz-en.
4. Elektromágneses árnyékoló anyagokA 101%-os IACS vezetőképesség legalább 80 dB árnyékolási hatékonyságot biztosít 1 GHz-en.

4. CIVEN METAL: Úttörő, iparágvezető hőkezelési technológia

A CIVEN METAL számos előrelépést ért el a hőkezelési technológiában:

1. Intelligens hőmérséklet-szabályozásPID algoritmusok és infravörös visszacsatolás segítségével, ±1°C-os hőmérséklet-szabályozási pontossággal.
2. Fokozott tömítésA dinamikus nyomáskiegyenlítéssel ellátott kétrétegű kemencefalak 30%-kal csökkentik a gázfogyasztást.
3. Szemcseorientáció-szabályozásGradiens hőkezeléssel hosszirányban változó keménységű fóliákat állítanak elő, akár 20%-os lokális szilárdságkülönbséggel, amelyek alkalmasak komplex sajtolt alkatrészekhez.

ÉrvényesítésA CIVEN METAL RTF-3 fordított kezelésű, utólagos hőkezeléssel kezelt fóliáját az ügyfelek validálták 5G bázisállomás NYÁK-okban való használatra, mivel 10 GHz-en 0,0015-re csökkentette a dielektromos veszteséget, és 12%-kal növelte az átviteli sebességet.

5. Következtetés: A lágyítás stratégiai jelentősége a rézfólia gyártásában

A lágyítás több mint egy „hűtés-melegítés” folyamat; az anyagtudomány és a mérnöki tudományok kifinomult integrációja. A mikroszerkezeti jellemzők, például a szemcsehatárok és a diszlokációk manipulálásával...rézfóliaaz „edzett” állapotból a „funkcionális” állapotba kerül, ami az 5G kommunikáció, az elektromos járművek és a viselhető technológia fejlődésének alapját képezi. Ahogy a hőkezelési folyamatok az intelligencia és a fenntarthatóság felé fejlődnek – mint például a CIVEN METAL hidrogénüzemű kemencéinek fejlesztése, amelyek 40%-kal csökkentik a CO₂-kibocsátást –, a hengerelt rézfólia készen áll arra, hogy új lehetőségeket szabadítson fel a legmodernebb alkalmazásokban.