Специальные материалы
RU    EN
Главная
Производство   СВЕРХ / ОСОБО чистых материалов для применения в специальных областях и условиях
Медь имеет высокие характеристики электрической проводимости и теплопроводности и применяется в различных областях и устройствах. Параметры большинства устройств в обычных температурах приблизились к своему техническому пределу. Это означает, что возможности, определяемые свойствами материалов, во многом исчерпаны. Охлаждение – один из очевидных путей, при котором существенно меняют свои свойства некоторые материалы. 
Использование сверхпроводников эффективно только в узком диапазоне криогенных температур, что влечет значительные затраты на поддержание нужных температур, в частности гелиевых, что не всегда оправданно и порой крайне сложно. Использование сверхпроводников имеет и другие огромные трудности и ограничения. 
Электрическая проводимость не единственный параметр, который может представлять интерес. Часто материалы представляют интерес по комплексу таких характеристик как электропроводность, теплопроводность, температуропроводность, коэффициент отражения, предел текучести и т.д. Поэтому рассматриваются возможности изготовления систем, элементов устройств из несверхпроводящих металлов, например, из меди, работающих в том числе, необязательно при гелиевых температурах. 
Известно, что электропроводность (и не только) существенно зависит от наличия и распределения примесей в меди. Сотые и тысячные (и менее) доли процента примеси могут резко снижать ее тепло- и электропроводность. Влияние примесей наиболее заметно в криогенике. Однако и при обычных температурах различия в характеристиках обычной классической и сверхчистой/особо чистой меди представляют интерес.  В каждой конкретной области применения или задаче, в соответствии с доминантной характеристикой, эффект от замены может различаться.  В некоторых случаях, экономический эффект может не является определяющим.
Наиболее высокими характеристиками  среди классической меди (99,0-99,99% по ГОСТ 859-2001, ASTM B170) обладает бескислородная медь стандартных марок, что объясняется более высокими требованиями к меди в ряде областей применения и соответственно к примесному составу.  Применяемая классическая бескислородная медь условно подразделяется на:
--  Чистая
  М0б, C10200, Cu-OF, ...
  Cu+Ag  >  99.95-99.97%
G : 100-101% IACS
   RRR *   ~100-150
--  Высокочистая
  М00б, С10100, Cu-OFE, ...
  Cu >  99.99%
G : 101-102% IACS
   RRR *   ~200-250
* RRR - относительное остаточное сопротивление, отношение сопротивлений при 293К и 4,2К ( R293K/R4.2K ).
Классическая бескислородная медь обеспечивает  RRR ~ 100-250. Есть специальная  марка  меди для применения в криогенике обеспечивающая RRR ~500  -  CG-OFC производства Hitachi Cable Ltd (Япония). RRR для очень качественной меди может достигать значений ~2000 и по некоторым другим данным ~3000: в одной из исследовательских работ была получена медь в виде монокристалла с RRR (273K/4.2K)  ~2000, в другой из работ были представлены данные по остаточному сопротивлению образца соответствующему RRR (293K/4.2K) ~3000. Тем самым, для меди максимальное RRR (RRR max) не ниже 2000-3000 и даже высокочистая бескислородная медь  обеспечивает  RRR  не более 7-13% (М00б: RRR ~200 или <7-10%),  а  CG-OFC  не более 17-25%.
Стандарты ГОСТ 859-2001 и ASTM B170 описывают требования к меди с максимальной чистотой "не менее 99,99%" (высокочистая). При классическом производстве отдельные результаты могут быть и выше  99,99%, но гарантируется "не менее 99,99%":  выполнять 99,99% по этим стандартам не так просто. Есть другие, не массовые технологии, но по этим стандартам крайне сложно достичь гарантированного результата выше  ~99,998%  (при корректном подсчете или за один технологический цикл). Поэтому, часто производитель для меди 4N5-5N и выше устанавливает свои технические условия, описывающие свой список элементов для попределения чистоты, отличающийся от ГОСТ 859-2001 и ASTM B170, а порой и правила как подсчитывать измеренные примеси по которым определяется чистота (100% -сумма описываемых контролируемых примесей более корректно). Возможно, в некоторых задачах допустимо не учитывать некоторые элементы, но эти моменты надо различать. Например, в криогенике любая примесь оказывает влияние, в большей или меньшей степени.
Нами проведены НИОКР и создано экспериментальное производство. Мы получили устойчивые гарантируемые результаты и произвели экспериментальный продукт  Особо чистая и Сверхчистая бескислородная медь в слитках с высочайшими чистотой (согластно ГОСТ 859-2001, ASTM B170) и характеристиками:
--  Особо чистая
Cu :  99.999+% - 99,9995+%
Cu+Ag  >  99.9992%
G > 103. 6-8% IACS
   RRR  >  1000
--  Сверхчистая
Cu :  99.9995% - 99,99999+%
Cu+Ag  >  99.9996%
G :  104-105% IACS
   RRR  ~ xx00* - xx00*
Ожидается 60-95% от RRR max .
Прогнозные ожидания в 60-95% от RRR max  имеют под собой основания.  Есть исследования не противоречащие прогнозам, а также соображения, проистекающие из нашей Технологии. Прогнозные ожидания вполне обоснованы и вопрос скорей в статисическом интервальном распеределении данного прогноза для текущего продукта. В любом случае, такие результаты могут быть получены.
Особо чистая медь была получена в процессе исследований технологических параметров и далее пока не планирутся к выпуску.
Применение полученной сверхчистой меди может представлять интерес отличающимися от классической или другой особо чистой сбалансированной химической чистотой,  физико-химическими и механико-технологическими характеристиками. В различных областях применения эти различия могут иметь различные выгоды. Наибольшие отличия полученной меди будут в низких температурах, самые большие отличия в интервале 5-20К (Электропроводность и Теплопроводность), отражательная способность в интервале 5-50К.  Применение полученной сверхчистой меди может представлять интерес в изготовлении сверхтонких проволок и лент, медных зеркал, тепловых мостов и других изделий (особенно работающих при низких температурах), в электронике (микро/нано, радиационно-устойчивой), нанофотонике, в химии и т. д.
Производитель специальной бескислородной меди.
Химическая чистота меди : 99,999+% - 99,99999+%.
Site is under development