Atlaidināšana velmēta vara folija: uzlabotas veiktspējas atbloķēšana progresīvām lietojumprogrammām

Augsto tehnoloģiju nozarēs, piemēram, elektronikas ražošanā, atjaunojamā enerģijā un aviācijā,velmēta vara folijair novērtēts ar izcilo vadītspēju, kaļamību un gludo virsmu. Tomēr bez pienācīgas atkausēšanas velmētā vara folija var ciest no darba sacietēšanas un atlikušā sprieguma, tādējādi ierobežojot tās lietojamību. Rūdīšana ir kritisks process, kas uzlabo mikrostruktūruvara folija, uzlabojot tā īpašības prasīgiem lietojumiem. Šajā rakstā ir apskatīti atkausēšanas principi, tās ietekme uz materiāla veiktspēju un piemērotība dažādiem augstas klases izstrādājumiem.

1. Atkvēlināšanas process: mikrostruktūras pārveidošana izcilām īpašībām

Velmēšanas procesā vara kristāli tiek saspiesti un izstiepti, veidojot šķiedru struktūru, kas piepildīta ar dislokācijām un atlikušo spriegumu. Šī darba sacietēšana palielina cietību, samazina elastību (pagarinājums tikai par 3–5%) un nelielu vadītspējas samazināšanos līdz aptuveni 98% IACS (starptautiskais rūdītā vara standarts). Rūdīšana risina šīs problēmas, izmantojot kontrolētu secību “sildīšana-turēšana-dzesēšana”.

1. Apkures fāze:vara folijatiek uzkarsēts līdz tā pārkristalizācijas temperatūrai, parasti no 200 līdz 300 °C tīram varam, lai aktivizētu atomu kustību.
2. Turēšanas fāze: Uzturot šo temperatūru 2–4 stundas, deformēti graudi var sadalīties un veidoties jauni, vienādi graudi, kuru izmērs svārstās no 10–30 μm.
3. Dzesēšanas fāze: Lēns dzesēšanas ātrums ≤5°C/min novērš jaunu spriegumu rašanos.

Atbalsta dati:

• Rūdīšanas temperatūra tieši ietekmē graudu izmēru. Piemēram, 250 ° C temperatūrā tiek sasniegti aptuveni 15 μm graudi, kā rezultātā stiepes izturība ir 280 MPa. Temperatūras paaugstināšana līdz 300°C palielina graudus līdz 25μm, samazinot izturību līdz 220 MPa.
• Pareizs turēšanas laiks ir ļoti svarīgs. 280°C temperatūrā 3 stundu noturēšana nodrošina vairāk nekā 98% pārkristalizāciju, ko apstiprina rentgenstaru difrakcijas analīze.

2. Uzlabotas atkausēšanas iekārtas: precizitāte un oksidācijas novēršana

Efektīvai atkausēšanai ir nepieciešamas specializētas ar gāzi aizsargātas krāsnis, lai nodrošinātu vienmērīgu temperatūras sadalījumu un novērstu oksidēšanos:

1. Krāsns dizains: Vairāku zonu neatkarīga temperatūras kontrole (piemēram, sešu zonu konfigurācija) nodrošina temperatūras svārstības visā folijas platumā ±1,5°C robežās.
2. Aizsardzības atmosfēra: augstas tīrības pakāpes slāpekļa (≥99,999%) vai slāpekļa-ūdeņraža maisījuma (3–5% H₂) ieviešana uztur skābekļa līmeni zem 5 ppm, novēršot vara oksīdu veidošanos (oksīda slāņa biezums <10 nm).
3. Pārvadāšanas sistēma: Veltņu transportēšana bez spriedzes saglabā folijas līdzenumu. Uzlabotas vertikālās rūdīšanas krāsnis var darboties ar ātrumu līdz 120 metriem minūtē, ar ikdienas jaudu 20 tonnas uz krāsni.

Gadījuma izpēte: klients, kurš izmantoja neinertas gāzes atkausēšanas krāsni, piedzīvoja sarkanīgu oksidēšanosvara folijavirsmas (skābekļa saturs līdz 50 ppm), kas kodināšanas laikā rada urbumus. Pārejot uz aizsargatmosfēras krāsni, virsmas raupjums (Ra) bija ≤0,4 μm un kodināšanas iznākums uzlabojās līdz 99,6%.

3. Veiktspējas uzlabošana: no “rūpnieciskās izejvielas” līdz “funkcionālajam materiālam”

Rūdīta vara folijauzrāda ievērojamus uzlabojumus:

Šie uzlabojumi padara atkausētu vara foliju ideāli piemērotu:

1. Elastīgās iespiedshēmas (FPC): Ar pagarinājumu virs 20%, folija iztur vairāk nekā 100 000 dinamisku lieces ciklu, kas atbilst salokāmo ierīču prasībām.
2. Litija jonu akumulatoru strāvas savācēji: Mīkstākas folijas (HV<90) ir izturīgas pret plaisāšanu elektrodu pārklāšanas laikā, un īpaši plānas 6 μm folijas saglabā svara konsistenci ±3% robežās.
3. Augstas frekvences substrāti: Virsmas raupjums, kas mazāks par 0,5 μm, samazina signāla zudumu, samazinot ievietošanas zudumus par 15% pie 28 GHz.
4. Elektromagnētiskie ekranēšanas materiāli: 101% IACS vadītspēja nodrošina vismaz 80 dB ekranēšanas efektivitāti pie 1 GHz.

4. CIVEN METAL: vadošā nozarē vadošā atkausēšanas tehnoloģija

CIVEN METAL ir sasniegusi vairākus sasniegumus atkausēšanas tehnoloģijā:

1. Inteliģenta temperatūras kontrole: Izmantojot PID algoritmus ar infrasarkano atgriezenisko saiti, panākot temperatūras kontroles precizitāti ±1°C.
2. Uzlabota blīvēšana: Divslāņu krāsns sienas ar dinamisku spiediena kompensāciju samazina gāzes patēriņu par 30%.
3. Graudu orientācijas kontrole: Ar gradienta atkausēšanu, iegūstot folijas ar dažādu cietību visā garumā, ar lokālām stiprības atšķirībām līdz 20%, piemērotas sarežģītiem štancētiem komponentiem.

Validācija: Klienti ir apstiprinājuši CIVEN METAL reversās apstrādes foliju ar RTF-3, kas veikta pēc atkausēšanas, lietošanai 5G bāzes staciju PCB, samazinot dielektriskos zudumus līdz 0,0015 pie 10 GHz un palielinot pārraides ātrumu par 12%.

5. Secinājums: atkausēšanas stratēģiskā nozīme vara folijas ražošanā

Rūdīšana ir kas vairāk nekā “karstuma-dzesēšanas” process; tā ir sarežģīta materiālu zinātnes un inženierijas integrācija. Manipulējot ar mikrostrukturālām iezīmēm, piemēram, graudu robežām un dislokācijām,vara folijapāriet no “nodarbināta” uz “funkcionālu” stāvokli, kas ir pamatā 5G sakaru, elektrisko transportlīdzekļu un valkājamo tehnoloģiju attīstībai. Atkvēlināšanas procesiem attīstoties uz lielāku inteliģenci un ilgtspējību, piemēram, CIVEN METAL izstrādājot ar ūdeņradi darbināmas krāsnis, kas samazina CO₂ emisijas par 40%, velmētā vara folija ir gatava atraisīt jaunus potenciālus visprogresīvākajos lietojumos.