Жарење на валана бакарна фолија: Отклучување на подобрени перформанси за напредни апликации

Во високотехнолошките индустрии како што се производството на електроника, обновливата енергија и воздухопловството,валана бакарна фолијае ценета поради одличната спроводливост, податливост и мазна површина. Сепак, без соодветно жарење, валаната бакарна фолија може да страда од стврднување при работа и преостанат стрес, ограничувајќи ја нејзината употребливост. Жарењето е критичен процес што ја усовршува микроструктурата набакарна фолија, подобрувајќи ги неговите својства за тешки апликации. Оваа статија ги разгледува принципите на жарење, неговото влијание врз перформансите на материјалот и неговата соодветност за разни производи од висока класа.

1. Процесот на жарење: Трансформирање на микроструктурата за супериорни својства

За време на процесот на валање, бакарните кристали се компресираат и издолжуваат, создавајќи фиброзна структура исполнета со дислокации и преостанат стрес. Ова стврднување при работа резултира со зголемена тврдост, намалена еластичност (издолжување од само 3%-5%) и мало намалување на спроводливоста на околу 98% IACS (Меѓународен стандард за жарење на бакар). Жарењето ги решава овие проблеми преку контролирана секвенца „загревање-задржување-ладење“:

1. Фаза на загревање: Набакарна фолијасе загрева до температурата на рекристализација, обично помеѓу 200-300°C за чист бакар, за да се активира атомското движење.
2. Фаза на задржувањеОдржувањето на оваа температура 2-4 часа овозможува распаѓање на деформираните зрна и формирање на нови, еквиаксијални зрна, со големини кои се движат од 10-30 μm.
3. Фаза на ладењеБавна брзина на ладење од ≤5°C/мин спречува воведување на нови напрегања.

Дополнителни податоци:

• Температурата на жарење директно влијае на големината на зрната. На пример, на 250°C, се постигнуваат зрна од приближно 15μm, што резултира со затезна цврстина од 280 MPa. Зголемувањето на температурата на 300°C ги зголемува зрната на 25μm, намалувајќи ја цврстината на 220 MPa.
• Соодветното време на задржување е од клучно значење. На 280°C, задржувањето од 3 часа обезбедува над 98% рекристализација, што е потврдено со анализа на дифракција на Х-зраци.

2. Напредна опрема за жарење: Прецизност и спречување на оксидација

Ефикасното жарење бара специјализирани печки заштитени со гас за да се обезбеди рамномерна распределба на температурата и да се спречи оксидација:

1. Дизајн на печкиНезависната контрола на температурата во повеќе зони (на пр., конфигурација со шест зони) осигурува дека варијацијата на температурата по ширината на фолијата останува во рамките на ±1,5°C.
2. Заштитна атмосфераВоведувањето на азот со висока чистота (≥99,999%) или мешавина од азот-водород (3%-5% H₂) ги одржува нивоата на кислород под 5 ppm, спречувајќи формирање на бакарни оксиди (дебелина на оксидниот слој <10 nm).
3. Систем за транспортТранспортот со ролери без затегнување ја одржува рамноста на фолијата. Напредните вертикални печки за жарење можат да работат со брзина до 120 метри во минута, со дневен капацитет од 20 тони по печка.

Студија на случајКлиент кој користел печка за жарење со неинертен гас доживеал црвеникава оксидација набакарна фолијаповршина (содржина на кислород до 50 ppm), што доведува до брусење за време на јорганизирањето. Преминувањето на печка со заштитна атмосфера резултираше со грубост на површината (Ra) од ≤0,4 μm и подобрен принос на јорганизирање на 99,6%.

3. Подобрување на перформансите: Од „индустриска суровина“ до „функционален материјал“

Жарена бакарна фолијапокажува значителни подобрувања:

Овие подобрувања ја прават жарената бакарна фолија идеална за:

1. Флексибилни печатени кола (FPC)Со издолжување над 20%, фолијата издржува над 100.000 циклуси на динамичко свиткување, задоволувајќи ги барањата на уредите што се склопуваат.
2. Колектори на струја на литиум-јонски батерииПомеките фолии (HV <90) се отпорни на пукање за време на обложувањето на електродата, а ултратенките фолии од 6 μm ја одржуваат конзистентноста на тежината во рамките на ±3%.
3. Високофреквентни супстратиРапавоста на површината под 0,5 μm го намалува губењето на сигналот, намалувајќи ја загубата на вметнување за 15% на 28 GHz.
4. Електромагнетни заштитни материјалиСпроводливоста од 101% IACS обезбедува ефикасност на заштита од најмалку 80 dB на 1 GHz.

4. CIVEN METAL: Пионерска технологија за жарење водечка во индустријата

CIVEN METAL постигна неколку достигнувања во технологијата на жарење:

1. Интелигентна контрола на температуратаКористејќи PID алгоритми со инфрацрвена повратна информација, постигнувајќи прецизност на контролата на температурата од ±1°C.
2. Подобрено запечатувањеДвослојните ѕидови на печката со динамичка компензација на притисок ја намалуваат потрошувачката на гас за 30%.
3. Контрола на ориентацијата на зрнатаПреку градиентно жарење, се произведуваат фолии со различна тврдост по должина, со локализирани разлики во јакоста до 20%, погодни за комплексни печатени компоненти.

ВалидацијаОбратно третираната фолија RTF-3 на CIVEN METAL, по жарењето, е валидирана од клиентите за употреба во ПХБ на 5G базни станици, намалувајќи ја диелектричната загуба на 0,0015 на 10 GHz и зголемувајќи ја брзината на пренос за 12%.

5. Заклучок: Стратешката важност на жарењето во производството на бакарна фолија

Жарењето е повеќе од процес на „топлина-ладење“; тоа е софистицирана интеграција на науката за материјали и инженерството. Со манипулирање со микроструктурните карактеристики како што се границите на зрната и дислокациите,бакарна фолијапреминува од „работно-напорна“ во „функционална“ состојба, што е основа за напредокот во 5G комуникациите, електричните возила и носливата технологија. Како што процесите на жарење се развиваат кон поголема интелигенција и одржливост - како што е развојот на печки на водород од страна на CIVEN METAL што ги намалуваат емисиите на CO₂ за 40% - валана бакарна фолија е подготвена да отклучи нови потенцијали во најсовремените апликации.