Alliage de cuivre de tellure à haute conductivité

L'alliage de cuivre tellure haute performance, conforme à la norme ASTM B301, améliore considérablement les performances de coupe en ajoutant des traces d'élément tellure, tout en maintenant une conductivité supérieure à 90 % dans la matrice de cuivre. Il allie facilité de mise en œuvre et fiabilité fonctionnelle, ce qui en fait un matériau idéal pour la fabrication de composants de précision.

L'alliage de cuivre tellure est un alliage spécial formé en ajoutant 0,4 % -0,7 % d'élément tellure au cuivre pur, tout comme l'ajout d'un "plug-in intelligent" au cuivre. Cet ajout de traces permet au matériau de conserver l'excellente conductivité du cuivre (la conductivité peut atteindre plus de 90 % du cuivre pur), tout en atteignant des performances de traitement mécanique extraordinaires. Sa couleur cuivrée rouge unique est légèrement teintée d'un éclat métallique et la section transversale présente une structure de grain délicate.

Le tellure forme de fins précipités (principalement Cu₂Te) au sein de la microstructure du cuivre. Ces précipités agissent comme des brise-copeaux pendant l'usinage, provoquant la fragmentation des copeaux en morceaux courts et maniables plutôt qu'en longs rubans filandreux. Cela permet des vitesses d'usinage plus élevées, une usure moindre des outils et des finitions de surface supérieures.

Adopter un processus intégré de laminage de précision de coulée continue de fusion sous vide :

• Fusion : Le cuivre cathodique de haute pureté est fondu avec du tellure et un désoxydant dans un four sous vide pour réduire les inclusions d'oxydation ;
• Coulée : Coulée continue en billettes, avec affinement des grains contrôlé en dessous de 50 µm ;
• Laminage : Laminage à froid multi-passes combiné à un recuit intermédiaire, contrôle précis des propriétés dur/mou ;
• Traitement de surface : décapage acide, polissage ou revêtement pour répondre à différentes conditions de travail.

Composants de base : Le cuivre (Cu) est utilisé comme matrice (teneur supérieure ou égale à 99,2 %), avec 0,4 % à 0,7 % de tellure (Te) et 0,004 % à 0,012 % de phosphore (P) ajoutés. Certains modèles contiennent des traces de zinc (Zn) ou de fer (Fe). Conforme aux normes ASTM B301/B301M-13, correspondant à la norme nationale chinoise QTe0.5, japonaise JIS C1450, etc.

Points clés du processus : l'élément Te affine la taille des grains, formant des particules dispersées de deuxième phase (telles que CuTe), améliorant considérablement les performances de coupe ; Désoxygénation de l'élément phosphore et amélioration des performances de soudage ; Contrôler la teneur en oxygène inférieure ou égale à 10 ppm grâce à la technologie de fusion sous vide et de zone pour éviter le risque de fragilisation par l'hydrogène. La surface peut être polie électrochimiquement à Ra<15nm, with excellent corrosion resistance.

Conductivité/conductivité thermique : conductivité de 93 % -98 % IACS (proche du niveau de cuivre pur), conductivité thermique d'environ 355 W/(m · K), faible perte de transmission du signal haute fréquence, performances exceptionnelles de résistance à l'arc.

Propriétés mécaniques : résistance à la traction douce de 350 à 380 MPa, limite d'élasticité de 330 à 370 MPa, allongement de 8 % à 12 %, dureté de HV 120. Après écrouissage, la résistance peut être augmentée jusqu'à plus de 400 MPa et la limite de fatigue atteint 105 MPa (10 ⁷ cycles).

Caractéristiques de traitement : les performances de coupe sont supérieures à celles du laiton (avec un score de performance de tournage de 85 et un score de coupe libre du laiton de 100), et il peut tirer des fils ultra-fins d'un diamètre de 0,015 mm. Le rapport limite d'emboutissage profond (LDR) atteint 2,05, ce qui le rend adapté à l'emboutissage, l'étirement, le soudage et le forgeage de précision.

La priorité doit être donnée au cuivre tellure C14520 : pour les scénarios présentant des exigences élevées en matière de capacité de découpe, de conductivité et de résistance à l'arc, tels que les connecteurs de précision, les composants de recharge de véhicules à énergie nouvelle et les appareils électroniques à haute fréquence-. Ses excellentes performances de coupe et sa conductivité sont utilisées dans la fabrication de précision.

Solution alternative

• Cuivre sans oxygène C10200 : un scénario qui nécessite une conductivité extrêmement élevée (comme les câbles supraconducteurs) et une faible sensibilité aux coûts.
• Cuivre résistant C1100 : produits emboutis sensibles au coût (tels que les boîtiers de batterie), mais doivent éviter les environnements réducteurs de température élevée.
• Cuivre désoxydé au phosphore C1220 : systèmes de réfrigération, équipements chimiques (avec une meilleure résistance à la corrosion et une conductivité légèrement inférieure).

Résumé : L'alliage de cuivre tellure C14520 est devenu un matériau de base dans les domaines de l'électronique de précision, de l'électricité automobile et de l'industrie en raison de sa conductivité élevée, de son excellente usinabilité et de sa résistance à la corrosion. Lors de la sélection, il est nécessaire d'évaluer de manière exhaustive le coût, les exigences de performance et les conditions environnementales du scénario spécifique, en équilibrant la conductivité, la transformabilité et l'économie.

• Excellentes performances de coupe : l'élément tellure forme une phase fragile, réduisant l'usure des outils de 30 % et améliorant l'efficacité de l'usinage de 40 % ;
• Haute conductivité et conductivité thermique : conductivité supérieure ou égale à 85 % IACS, adaptée aux scénarios de courant élevé ;
• Résistance à la corrosion et à la fatigue : grâce à des tests au brouillard salin pendant une durée supérieure ou égale à 72 heures, la durée de vie sous charge cyclique est meilleure que celle des matériaux en cuivre ordinaires ;
• Formage flexible : prend en charge diverses méthodes de traitement telles que l'estampage, le tournage, le forgeage, etc.

• Électriques et électroniques : connecteurs haute fréquence-, composants de commutation, contacts de moteur, substrats de dissipation thermique des modules IGBT, grilles de connexion pour semi-conducteurs, bornes de pistolet de charge et connecteurs d'alimentation (particulièrement adaptés aux scénarios de courant élevé dans les véhicules à énergie nouvelle).
• Industrie automobile : matériaux de contact pour stations de recharge de véhicules électriques, contacts de moteur, capteurs et unités de commande électroniques de précision.
• Domaine industriel : raccords de plomberie, échangeurs de chaleur, composants résistants à la corrosion-pour équipements chimiques, accessoires de coupage au plasma et pièces d'instruments de précision.
• Domaines émergents : connecteurs haute fréquence-de stations de base 5G, composants électriques ferroviaires à grande vitesse-, composants résistants aux arcs aérospatiaux.

Q1 : Quels sont les principaux composants du tellure de cuivre ?
R : Le cuivre tellure contient généralement plus de 99 % de cuivre (Cu), le tellure (Te) 0,4 à 0,7 %, certains modèles ajoutent du phosphore (P) pour améliorer l'effet de désoxydation.

Q2 : La conductivité électrique du tellure de cuivre diminue-t-elle en raison du traitement ?
R : Grâce au processus de traitement thermique précis à température contrôlée, le tellure de cuivre peut récupérer plus de 95 % de conductivité après un traitement à froid pour garantir des performances stables.

Q3 : Pour quels traitements de surface le cuivre tellure est-il adapté ?
R : Supporte le placage d'argent, le nickelage, la passivation et d'autres traitements, il est recommandé de dégraisser et de décaper avant le prétraitement pour améliorer l'adhérence.

Q4 : Comment distinguer le tellure de cuivre du cuivre chrome zirconium ?
R : Le cuivre tellure a une meilleure capacité de coupe et un coût inférieur, tandis que le cuivre chrome zirconium (CuCrZr) se concentre sur des scénarios de résistance à l'usure à haute résistance.

Q5 : Quelle est la résistance à la corrosion du tellure de cuivre ?
R : La résistance à la corrosion dans un environnement industriel conventionnel est meilleure que celle du cuivre pur, mais il est recommandé d’utiliser un environnement acide et alcalin fort avec le revêtement de surface.

Q6 : Quels paramètres sont requis lors de la commande de tellure de cuivre ?
R : Il est nécessaire de spécifier la qualité de l'alliage (telle que C14500), l'état (dur/semi-dur), la tolérance dimensionnelle et la norme de test (ASTM/GB).

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