[發明專利]抗粘附無氧銅粗拉線材

有效

• 申請號: 01116618.5
• 申請日: 2001-04-11
• 公開（公告）號: CN1334155A
• 公開（公告）日: 2002-02-06
• 發明（設計）人: 古柴豐;增井勉;堀和雅;服部芳明
• 申請（專利權）人: 三菱綜合材料株式會社
• 主分類號: B22D11/06
• 分類號: B22D11/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 鄭建暉,黃力行

本發明涉及一種能夠防止相互粘附在一起的抗粘附無氧銅粗拉線材。這種線材特別適用于電線、導線、繞組、線性電子元件等。

例如，在生產低氧銅線材的方法中有一種被稱為浸漬成型的方法，該方法包括一個使一種銅芯線通過一個裝有熔融金屬的容器以便利用使所述熔融金屬粘附在所述銅芯線周圍來生產一種銅棒材的步驟以及一個將所得到的銅棒材軋制成一種線材的步驟。在所述浸漬成型方法中，可利用一系列生產線連續地將熔融銅生產成一種無氧銅粗拉線材。在生產無氧銅粗拉線材的方法中還有一種通過對坯料進行擠壓成型的生產方法。

這里，所述粗拉線材指的是一種在被輸送到一個對線材進行拉制以通過進一步地減小直徑來確保圓度的步驟之前直徑在5毫米至30毫米之間的單股線材。

當對利用一種根據浸漬成型方法生產無氧銅粗拉線材的設備所生產出來的無氧銅粗拉線材進行拉制、卷繞和在真空箱內退火時，能夠看到線材相互粘附的現象。人們已經知道，這種現象是由于在所述浸漬成型方法中的所有步驟都是在非氧化性氛圍下進行的而使線材表面上的氧化膜厚度僅為50?；蛘吒〔⑶覜]有Cu₂O氧化膜所導致的。即，在生產無氧銅粗拉線材的浸漬成型方法中，所述線材表面上的氧化膜薄并且沒有Cu₂O氧化膜，而且在對線材拉制后仍然保持這種效果，因此線材會相互粘附。另一方面，在生產銅線材而不是無氧銅粗拉線材的SCR方法中，氧化膜厚并且存在Cu₂O氧化膜，因此線材不會相互粘附。圖5是一個表示對利用浸漬成型方法所生產的一種粗拉銅線的氧化膜的測量結果的圖表。從該圖表中可以清楚地看到，利用浸漬成型方法所生產的一種粗拉銅線的氧化膜僅由CuO構成，不存在Cu₂O氧化膜。在該圖中示出的氧化膜測量結果利用常規的電位滴定法得到的。

在氫含量達到1ppm或者更高的情況下，當在生產過程中的非氧化性氛圍下進行諸如分批退火的熱處理時，線材會出現相互粘附并且會產生表面瑕疵。

在浸漬成型方法中，氧化膜厚度增加會帶來下面的問題，從而阻礙了不會相互粘附的無氧銅粗拉線材的生產。

即，當一個澆注系統的氣密性下降時，熔融銅會被氧化，從而不能制成無氧銅粗拉線材。

當從所述澆注系統到一個軋機之間的護套氣密性下降時，害怕氧進入到所述澆注系統中，在結構上使所述澆注系統和所述護套之間完全密封是比較難的。

降低所述軋機中的氣密性是可能的，但是與在所述護套中的情況類似，在不改變其它部分的氛圍的情況下實現這種密封是很難的。

即使當通過降低所述護套和軋機中的氣密性來產生由Cu₂O構成的氧化膜時，以最佳的方式對Cu₂O氧化膜和CuO氧化膜進行控制也是很難的。

通過對坯料的擠壓成型來生產無氧銅粗拉線材的方法需要澆注和擠壓兩個步驟，從而會帶來提高成本和單體線卷(simplex?coil)變小的問題。

除了上述生產低氧銅線材或者無氧銅粗拉線材的方法以外，例如在日本經過審查的專利申請No.59-6736和日本不經過審查的專利申請No.55-126353中所披露的利用帶式連鑄機進行生產的方法。對于所述帶式連鑄機，包括一種是主要由一個環形輸送帶和一個澆注輪構成的設備，其中所述澆注輪利用其周邊的一部分與所述輸送帶接觸而進行轉動，以及一種是由兩個環形輸送帶構成的設備等。所述連鑄設備與一個大型熔化爐(例如一種豎爐)相連，還與一個軋機相連以便通過在一系列生產線中對來自所述熔化爐的熔融銅進行澆注和軋制來高速生產銅線。因此，可以高的生產率進行大批量的生產以降低銅線的生產成本。目前，在這樣一種帶式連鑄機中，在一個輸送熔融銅的步驟中利用一種還原氣體和/或惰性氣體進行還原處理來生產低氧熔融銅，通過對所生產的低氧熔融銅進行澆注和軋制可生產低氧銅線材。

但是，在上述帶式連鑄機中，當實際生產脫氧熔融銅時在輸送熔融銅的過程中保持密封并且利用一種還原氣體和/或惰性氣體對熔融銅進行密封，會出現在鑄銅材料中形成氣孔以及在對所述鑄銅材料進行軋制過程中在線材表面上形成瑕疵的問題，從而使表面質量降低。因此，市場上還沒有利用帶式連鑄機所生產的低氧銅線材，目前主要是利用上述浸漬成型等方法生產低氧銅線材。

所述鑄銅線中的氣孔是在熔融銅凝固的過程中由于熔融銅中的氫和氧的溶解性降低而使氫和氧結合所形成水氣孔。所述氣孔在冷卻時被收集，從而在軋制過程中變成一個瑕疵。根據理論，熔融銅中的氫濃度和氧濃度的熱力學關系可用下面這個公式表示。