СТАНДАРТЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ( ТУ )
Стандарт или ТУ в широком смысле слова - образец, эталон, нормы, характеристики и т. п., принимаемые за исходные для сопоставления с ними других подобных объектов по определенным правилам.
Есть некоторое непонимание, что это и для чего. Не претендуем на какую-то "широту и абсолютную истину", но необходимо внести некоторую ясность применительно к химической чистоте меди.
Особенности меди определяются не столько содержанием меди (химической чистотой), а сколько содержанием конкретных примесей и их конкретного количества, то есть конкретным химическим составом. Разные химические элементы по-разному влияют на разные характеристики как изделия, так и на сами технологические процессы различных переделов.. Примеси могут «входить во взаимодействие друг с другом образуя соединения», в разной степени растворяться в меди, образовывать сегрегации на границах зерен, и т. п. Все это зависит от концентраций примесей и, конечно, перебирать все возможные варианты для поиска меди нужного качества не представляется возможным. Также, немаловажный, если не основной вопрос, как произвести потом «понравившуюся комбинацию» примесей с нужной концентрацией.
Есть уже устоявшиеся такие комбинации примесей, относительно легко и массово производимые по устоявшимся технологиям, опирающимся на химический состав исходного природного сырья. Их характеристики и свойства хорошо изучены и если нужно какие-либо характеристики изменить, то намного понятней, что надо сделать и как это повторно сделать.
Такие комбинации примесей с заданными ограничениями на их концентрацию называются марками классической меди и описываются стандартами ГОСТ 859 и Техническими Условиями. Влияние примесей на характеристики в них хорошо изучено. Более того, в разных марках одна и таже примесь в одной и той же концентрации существенно по разному может влиять на некоторые характеристики, и причины понятны.
Стандарты - это некоторые нормативные документы, которые устанавливают требования для обеспечения качества, безопасности и единообразия для целой группы продукции, отрасли.
Стандарты, такие как ГОСТ 859, ASTM B170 и их аналоги в других странах, и являются общими документами, устанавливающими правила для целой группы продукции, отрасли. Они создавались давно, учитывали возможности производства соответствующего качества, потребности этого качества в различных задачах. Они очень близки, не совпадают в точности, что обусловленно все же различными возможностями по изготовлению, проверке и т.п, но законы физики и химии везде одинаковы в мире, и в целом стандарты удовлетворяют схожим требованиям к качеству.
Технические условия создаются производителем для конкретной продукции и являются ее внутренним стандартом.
И здесь могут возникать неприятные вещи. Одно - когда требуются более высокие характеристики в конкретной задаче, и другое - когда упрощается технология производства, снижается качество, но "маркируется как в стандартах и выглядит красивее...".
Особенности меди определяются не столько содержанием меди (химической чистотой), а сколько содержанием конкретных примесей и их конкретного количества, то есть конкретным химическим составом. Разные химические элементы по-разному влияют на разные характеристики как изделия, так и на сами технологические процессы различных переделов.. Примеси могут «входить во взаимодействие друг с другом образуя соединения», в разной степени растворяться в меди, образовывать сегрегации на границах зерен, и т. п. Все это зависит от концентраций примесей и, конечно, перебирать все возможные варианты для поиска меди нужного качества не представляется возможным. Также, немаловажный, если не основной вопрос, как произвести потом «понравившуюся комбинацию» примесей с нужной концентрацией.
Есть уже устоявшиеся такие комбинации примесей, относительно легко и массово производимые по устоявшимся технологиям, опирающимся на химический состав исходного природного сырья. Их характеристики и свойства хорошо изучены и если нужно какие-либо характеристики изменить, то намного понятней, что надо сделать и как это повторно сделать.
Такие комбинации примесей с заданными ограничениями на их концентрацию называются марками классической меди и описываются стандартами ГОСТ 859 и Техническими Условиями. Влияние примесей на характеристики в них хорошо изучено. Более того, в разных марках одна и таже примесь в одной и той же концентрации существенно по разному может влиять на некоторые характеристики, и причины понятны.
Стандарты - это некоторые нормативные документы, которые устанавливают требования для обеспечения качества, безопасности и единообразия для целой группы продукции, отрасли.
Стандарты, такие как ГОСТ 859, ASTM B170 и их аналоги в других странах, и являются общими документами, устанавливающими правила для целой группы продукции, отрасли. Они создавались давно, учитывали возможности производства соответствующего качества, потребности этого качества в различных задачах. Они очень близки, не совпадают в точности, что обусловленно все же различными возможностями по изготовлению, проверке и т.п, но законы физики и химии везде одинаковы в мире, и в целом стандарты удовлетворяют схожим требованиям к качеству.
Технические условия создаются производителем для конкретной продукции и являются ее внутренним стандартом.
И здесь могут возникать неприятные вещи. Одно - когда требуются более высокие характеристики в конкретной задаче, и другое - когда упрощается технология производства, снижается качество, но "маркируется как в стандартах и выглядит красивее...".
ОБЩЕПРИНЯТЫЕ СТАНДАРТЫ
Классическая медь и ее марки описываются известными общепринятыми стандартами ГОСТ 859, ASTM B170 и их аналогами в других странах, и имеют чистоту в диапазоне 99,50-99,99%.
Общепринятые стандарты описывают:
Химический состав примесей - список примесей с их максимальными значениями (некоторых, определенных групп или каждой)
Минимальная химическая чистота (максимальное содержание всех примесей) согласно этому списку управляемых примесей
Как именно и по каким правилам производится сопоставление испытуемого объекта эталонным параметрам: рекомендуемые методы анализа, правила подсчета чистоты и т. п.
В этих стандартах учтены примеси, наиболее трудно удаляемые, содержащиеся в наиболее больших количествах и влияющие на очень большой спектр задач. Остальные примеси находятся в значительно меньших количествах и не оказывают значимого влияния на характеристики и свойства меди.
При классическом производстве отдельные результаты чистоты марок меди могут быть и выше заявленных в стандартах ГОСТ 859 и ASTM B170, но гарантируется лишь то, что там указано, и для лучших марок меди это только "не менее 99,99%". Обеспечить гарантированное соответствие чистоте по этим стандартам тоже не так просто: помимо общей чистоты по заявленным примесям необходимо соблюдать ограничения для каждой из них, что также не просто и требует высокого уровня производства и контроля.
По общепринятым стандартам в классическом производстве крайне сложно достичь гарантированного результата 99,995% с хорошим химическим составом. Есть другие, не массовые технологии, но и они имеют ряд своих ограничений и сложностей, и по общепринятым стандартам также сложно достичь гарантированного результата 99,995-99,999% и выше с хорошим химическим составом, и не в лабораторных количествах.
Классическая медь и ее марки описываются известными общепринятыми стандартами ГОСТ 859, ASTM B170 и их аналогами в других странах, и имеют чистоту в диапазоне 99,50-99,99%.
Общепринятые стандарты описывают:
Химический состав примесей - список примесей с их максимальными значениями (некоторых, определенных групп или каждой)
Минимальная химическая чистота (максимальное содержание всех примесей) согласно этому списку управляемых примесей
Как именно и по каким правилам производится сопоставление испытуемого объекта эталонным параметрам: рекомендуемые методы анализа, правила подсчета чистоты и т. п.
В этих стандартах учтены примеси, наиболее трудно удаляемые, содержащиеся в наиболее больших количествах и влияющие на очень большой спектр задач. Остальные примеси находятся в значительно меньших количествах и не оказывают значимого влияния на характеристики и свойства меди.
При классическом производстве отдельные результаты чистоты марок меди могут быть и выше заявленных в стандартах ГОСТ 859 и ASTM B170, но гарантируется лишь то, что там указано, и для лучших марок меди это только "не менее 99,99%". Обеспечить гарантированное соответствие чистоте по этим стандартам тоже не так просто: помимо общей чистоты по заявленным примесям необходимо соблюдать ограничения для каждой из них, что также не просто и требует высокого уровня производства и контроля.
По общепринятым стандартам в классическом производстве крайне сложно достичь гарантированного результата 99,995% с хорошим химическим составом. Есть другие, не массовые технологии, но и они имеют ряд своих ограничений и сложностей, и по общепринятым стандартам также сложно достичь гарантированного результата 99,995-99,999% и выше с хорошим химическим составом, и не в лабораторных количествах.
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ (ТУ)
Общепринятых универсальных стандартов, описывающих требования к чистоте 99,995-99,999% и выше, по крайней мере на государственных уровнях, пока не существует. И причина проста - это до сих пор не так просто. Технологическое развитие идет неравномерно по странам, и если кто-то сможет что-то сделать, то могут возникнуть сложности с проверкой, и наоборот.
Поэтому, в Технических условиях часто манипулируют параметрами общепризнанных стандартов: необосновано меняется список примесей, не указывается минимальная чистота и ограничение конкретных примесей, а также манипуляции с правилами подсчета химической чистоты. То есть, просто по химической чистоте, не изучив все это, невозможно понять, что это за качество и насколько гарантирована стабильность.
Такой подход не позволяет предсказать основные характеристики и свойства такой меди, без дополнительного изучения "что все же с элементами из ASTM B170 и ГОСТ 859...". Такая медь 99,995-99,999% и выше может иметь как большой разброс характеристик, так и иметь "гарантированный минимальный уровень" характеристик хуже, чем обычная классическая медь чистотой 99,9% по ГОСТ 859. То есть, цель - определение по химической чистоте характеристик и свойств меди невозможна.
Возможно, для некоторых задач допустимы «такие манипуляции» — уменьшение количества элементов для определения чистоты, выбор элементов, не входящих в ГОСТ и ASTM и т. д. Такие задачи необходимо различать. Нам не известны такие специальные приложения, где такая медь была бы значительно лучше классической 99,99%, и для большинства, если не для всех, серьезных задач, связанных с физическими характеристиками, по крайней мере в вакууме и криогенике, обычно будут последствия такого подхода.
Общепринятых универсальных стандартов, описывающих требования к чистоте 99,995-99,999% и выше, по крайней мере на государственных уровнях, пока не существует. И причина проста - это до сих пор не так просто. Технологическое развитие идет неравномерно по странам, и если кто-то сможет что-то сделать, то могут возникнуть сложности с проверкой, и наоборот.
Поэтому, в Технических условиях часто манипулируют параметрами общепризнанных стандартов: необосновано меняется список примесей, не указывается минимальная чистота и ограничение конкретных примесей, а также манипуляции с правилами подсчета химической чистоты. То есть, просто по химической чистоте, не изучив все это, невозможно понять, что это за качество и насколько гарантирована стабильность.
Такой подход не позволяет предсказать основные характеристики и свойства такой меди, без дополнительного изучения "что все же с элементами из ASTM B170 и ГОСТ 859...". Такая медь 99,995-99,999% и выше может иметь как большой разброс характеристик, так и иметь "гарантированный минимальный уровень" характеристик хуже, чем обычная классическая медь чистотой 99,9% по ГОСТ 859. То есть, цель - определение по химической чистоте характеристик и свойств меди невозможна.
Возможно, для некоторых задач допустимы «такие манипуляции» — уменьшение количества элементов для определения чистоты, выбор элементов, не входящих в ГОСТ и ASTM и т. д. Такие задачи необходимо различать. Нам не известны такие специальные приложения, где такая медь была бы значительно лучше классической 99,99%, и для большинства, если не для всех, серьезных задач, связанных с физическими характеристиками, по крайней мере в вакууме и криогенике, обычно будут последствия такого подхода.
ХИМИЧЕСКАЯ ЧИСТОТА ПО СПИСКАМ ПРИМЕСЕЙ ОБЩЕПРИНЯТЫХ СТАНДАРТОВ или ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ?!
СПИСКИ ПРИМЕСЕЙ ОБЩЕПРИНЯТЫХ СТАНДАРТОВ И НЕКОТОРЫХ ТУ
Стандарты и ТУ должны содержать в себе список примесей по которому определяется химическая чистота, ограничения по этим примесям и общая минимальная чистота, рекомендуемые методы проверки и их уровень, а также правила сопоставления проверенных образцов, то есть как считать и сравнивать со стандартами и ТУ.
Опустим все прочие важные параметры и остановимся на списках примесей как наиболее бросающийся в глаза параметр, но который часто забывают видя "красивые числа чистоты". Ниже приведены списки примесей общепринятых стандартов, некоторых компаний и некоторые встречающиеся на "Рынке".
Опустим все прочие важные параметры и остановимся на списках примесей как наиболее бросающийся в глаза параметр, но который часто забывают видя "красивые числа чистоты". Ниже приведены списки примесей общепринятых стандартов, некоторых компаний и некоторые встречающиеся на "Рынке".
|
Контролируемые примеси стандартов ГОСТ 859, ASTM B170 и некоторых ТУ
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Стандарты и ТУ
|
∑=ASTM+
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
20
|
21
|
22
|
23
|
24
|
25
|
26
|
27
|
28
|
29
|
30
|
31
|
32
|
33
|
34
|
35
|
36
|
37
|
38
|
39
|
40
|
41
|
|||
|
O
|
S
|
Se
|
Te
|
P
|
Ni
|
Zn
|
As
|
Sn
|
Sb
|
Pb
|
Bi
|
Fe
|
Ag
|
Mn
|
Cd
|
Si
|
Cr
|
Co
|
Al
|
Mg
|
Ti
|
Mo
|
Ca
|
K
|
Li
|
Be
|
V
|
Au
|
B
|
Ga
|
Ge
|
Hg
|
Na
|
Nb
|
Th
|
U
|
Zr
|
W
|
Pt
|
Pd
|
|||||
|
Стандарты 2N5-4N
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1
|
ASTM B170
|
16=
|
16
|
O
|
S
|
Se
|
Te
|
P
|
Ni
|
Zn
|
As
|
Sn
|
Sb
|
Pb
|
Bi
|
Fe
|
Ag
|
Mn
|
Cd
|
||||||||||||||||||||||||||
|
2
|
ГОСТ 859 -литая
|
14=
|
14
|
O
|
S
|
Se*
|
Te*
|
P
|
Ni
|
Zn
|
As
|
Sn
|
Sb
|
Pb
|
Bi
|
Fe
|
Ag
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
3
|
ГОСТ 859 -катодная
|
19=
|
16 +3
|
O
|
S
|
Se
|
Te
|
P
|
Ni
|
Zn
|
As
|
Sn
|
Sb
|
Pb
|
Bi
|
Fe
|
Ag
|
Mn
|
Cd
|
Si
|
Cr
|
Co
|
|||||||||||||||||||||||
|
ТУ 4N5-9N
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
4
|
Сибнеотэк
|
16=
|
16
|
O
|
S
|
Se
|
Te
|
P
|
Ni
|
Zn
|
As
|
Sn
|
Sb
|
Pb
|
Bi
|
Fe
|
Ag
|
Mn
|
Cd
|
||||||||||||||||||||||||||
|
металлы
|
12=
|
12
|
O*
|
S*
|
Se*
|
Te*
|
P
|
Ni
|
Zn
|
As
|
Sn
|
Sb
|
Pb
|
Bi
|
Fe
|
Ag
|
Mn
|
Cd
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
5
|
Mitshubishi
|
15=
|
15
|
O*
|
S
|
Se
|
Te
|
P
|
Ni
|
Zn
|
As
|
Sn
|
Sb
|
Pb
|
Bi
|
Fe
|
Ag
|
Mn
|
Cd
|
||||||||||||||||||||||||||
|
5
|
Umicore
|
12=
|
12
|
O*
|
S*
|
P
|
Ni
|
Zn
|
As
|
Sn
|
Sb
|
Pb
|
Bi
|
Fe
|
Ag
|
Mn
|
Cd
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
6
|
JX Advanced Met.
|
10=
|
8 +2
|
S
|
Se
|
Ni
|
As
|
Sb
|
Pb
|
Fe
|
Ag
|
Si
|
Al
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
8
|
Jinchuan Group Co.
|
36=
|
14+22
|
S*
|
Se
|
Te
|
P
|
Ni
|
Zn
|
As
|
Sn
|
Sb
|
Pb
|
Bi
|
Fe
|
Ag
|
Mn
|
Cd
|
Si
|
Cr
|
Co
|
Al
|
Mg
|
Ti
|
Mo
|
Ca
|
K
|
Li
|
Be
|
V
|
Au
|
B
|
Ga
|
Ge
|
Hg
|
Na
|
Nb
|
Th
|
U
|
Zr
|
|||||
|
Каталоги:
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
9
|
Sigma-Aldriich
|
15=
|
9 +6
|
Ni
|
Zn
|
As
|
Sn
|
Sb
|
Bi
|
Fe
|
Ag
|
Cd
|
Cr
|
Al
|
Ti
|
Ca
|
K
|
W
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
10
|
Sigma-Aldriich
|
14=
|
6 +8
|
Ni
|
Zn
|
As
|
Fe
|
Ag
|
Mn
|
Co
|
Al
|
Mg
|
Ca
|
K
|
W
|
Pt
|
Pd
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
« Рынок »:
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
11
|
ТУ №1
|
9=
|
6 +3
|
Ni
|
Zn
|
Sb
|
Fe
|
Mn
|
Cd
|
Al
|
Ti
|
Mo
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
12
|
ТУ №2
|
6=
|
2 +4
|
P
|
Cd
|
Al
|
Mg
|
Ti
|
Mo
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
13
|
ТУ №3
|
10=
|
2 +8
|
Bi
|
Cd
|
Co
|
Ti
|
Mo
|
Li
|
Be
|
V
|
Au
|
Pt
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
* не подсчитываются, но указываются и ограничиваются
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ХИМИЧЕСКАЯ ЧИСТОТА ПО СПИСКАМ ПРИМЕСЕЙ ОБЩЕПРИНЯТЫХ СТАНДАРТОВ И ТУ
На «Рынке» встречается очень много предложений меди 5N - 6N, но при ближайшем рассмотрении большинство не соответствует даже меди М1 99,9% по ГОСТ 859. Встречаются некоторые неплохие сертификаты, приближающиеся по металлам ГОСТ 859 к «5N», но и с ними не всё гладко. Практически всегда они используют методы SSMS и GDMS, и о бескислородности говорить нельзя. Также часто какие-либо элементы не соответствуют ограничениям по примесям для классической меди 99,9 - 99,99%, но меняется список примесей для подсчёта чистоты, правила подсчёта чистоты и указывается «что-то 5N+». Непонятно также, это гарантированный минимальный уровень или что-то из лучшего: часто на одну партию встречаются очень разные сертификаты.
Ниже в таблице приведена химическая чистота меди по спискам примесей на примере меди М1 99,9% по ГОСТ 859 и нашей меди.
Ниже в таблице приведена химическая чистота меди по спискам примесей на примере меди М1 99,9% по ГОСТ 859 и нашей меди.
|
Химическая чистота по спискам примесей на примере меди М1 99,9% (ГОСТ 859) и меди ООО "Сибнеотэк"
|
||||||||||||||
|
Образцы меди М1 99,9%
|
ООО "Сибнеотэк"
|
|||||||||||||
|
#
|
Списки примесей
|
Cu
|
∑=ASTM+
|
Стандарт
|
Экстра
|
|||||||||
|
#1
|
#2
|
#3
|
min
|
медиана
|
min
|
медиана
|
||||||||
|
LMS
|
LMS {O} + SSMS или GDMS
|
|||||||||||||
|
Все 41 эл. таблицы
|
41=
|
16+25
|
3N2
|
3N3
|
3N5
|
5N4
|
5N6
|
5N6
|
5N7
|
|||||
|
Стандарты
|
2N5 - 4N
|
|||||||||||||
|
1
|
ASTM B170
|
2N5 - 4N
|
16=
|
16
|
3N2
|
3N3
|
3N5
|
5N5
|
5N7
|
5N7
|
5N8
|
|||
|
2
|
ГОСТ 859 -литая
|
2N5 - 4N
|
14=
|
14
|
3N2
|
3N3
|
3N5
|
5N5
|
5N7
|
5N7
|
5N8
|
|||
|
3
|
ГОСТ 859 -катодная
|
2N5 - 4N
|
19=
|
16 +3
|
3N2
|
3N3
|
3N5
|
5N5
|
5N7
|
5N7
|
5N8
|
|||
|
ТУ
|
4N5 - 9N
|
|||||||||||||
|
4
|
Сибнеотэк
|
5N3 - 6N+
|
16=
|
16
|
3N2
|
3N3
|
3N5
|
5N5
|
5N7
|
5N7
|
5N8
|
|||
|
металлы ASTM B170
|
5N5 - 7N
|
12=
|
12
|
3N4
|
3N6
|
4N8
|
5N7
|
6N
|
6N
|
6N7
|
||||
|
5
|
Mitshubishi
|
5N - 7N
|
15=
|
15
|
3N4
|
3N6
|
4N8
|
5N7
|
6N
|
6N
|
6N6
|
|||
|
6
|
Umicore
|
4N5 - 6N
|
12=
|
12
|
3N4
|
3N6
|
4N8
|
5N7
|
6N
|
6N
|
6N7
|
|||
|
7
|
JX Advanced Metals
|
6N - 9N
|
10=
|
8 +2
|
3N8
|
4N
|
4N8
|
5N7
|
6N
|
6N
|
6N6
|
|||
|
8
|
Jinchuan Group Co.
|
5N - 7N
|
36=
|
14+22
|
3N4
|
3N5
|
4N8
|
5N7
|
6N
|
6N
|
6N4
|
|||
|
Каталоги
|
||||||||||||||
|
9
|
Sigma-Aldriich
|
5N
|
15=
|
9 +6
|
3N5
|
3N6
|
5N
|
5N7
|
6N
|
6N
|
6N7
|
|||
|
10
|
Sigma-Aldriich
|
5N
|
14=
|
6 +8
|
3N5
|
3N6
|
5N
|
5N7
|
6N
|
6N2
|
6N7
|
|||
|
« Рынок »:
|
||||||||||||||
|
11
|
ТУ №1
|
?N
|
9=
|
6 +3
|
4N
|
4N
|
5N
|
6N
|
6N5
|
6N5
|
6N8
|
|||
|
12
|
ТУ №2
|
?N
|
6=
|
2 +4
|
4N8
|
4N6
|
5N4
|
6N8
|
7N
|
7N
|
7N1
|
|||
|
13
|
ТУ №3
|
6N
|
10=
|
2 +8
|
~6N
|
~6N
|
~6N
|
7N
|
7N
|
7N
|
7N4
|
|||
|
ООО "Сибнеотэк" : указаны значения химической чистоты для "не лучшего, но чуть выше среднего измерения", измерение кислорода ограничено методом LMS
|
||||||||||||||
МЕДЬ М1 99,9% (ГОСТ 859)
В Таблице выше приведена химическая чистота трех образцов меди М1 согласно различным спискам примесей и по общей чистоте все они соответствуют требованиям ГОСТ 859 "не менее 99,9%". Все три образца меди М1 99,9% оказались хорошими по элементам Cd и Bi, хотя по ГОСТ 859 допускается большее содержание.
Химическая чистота по всем 41 указанным в таблице химическим элементам и по 16 примесям общепринятых стандартов одинакова до первого знака после последней девятки включительно.
Химическая чистота как "Назначаемое число" меняется в зависимости от списка примесей и увеличивается до значений 5N-6N, чем больше список примесей отличается от установленного в ГОСТ 859. .
То есть, для образцов меди М1 имеем химическую 3N2-6N, зависящую от списка примесей и метода измерения. Физические характеристики образцов меди не меняются.
Образец №1 не соответствует ограничениям по примесям: Sn=400 ppm вместо Sn<20 ppm (в 20! раз). Ниже в таблице приведено распределение примесей для чистоты меди в зависимости от стандартов и ТУ. Образцы были также проверены по часто используемому максимальному списку примесей.
o
В Таблице выше приведена химическая чистота трех образцов меди М1 согласно различным спискам примесей и по общей чистоте все они соответствуют требованиям ГОСТ 859 "не менее 99,9%". Все три образца меди М1 99,9% оказались хорошими по элементам Cd и Bi, хотя по ГОСТ 859 допускается большее содержание.
Химическая чистота по всем 41 указанным в таблице химическим элементам и по 16 примесям общепринятых стандартов одинакова до первого знака после последней девятки включительно.
Химическая чистота как "Назначаемое число" меняется в зависимости от списка примесей и увеличивается до значений 5N-6N, чем больше список примесей отличается от установленного в ГОСТ 859. .
То есть, для образцов меди М1 имеем химическую 3N2-6N, зависящую от списка примесей и метода измерения. Физические характеристики образцов меди не меняются.
Образец №1 не соответствует ограничениям по примесям: Sn=400 ppm вместо Sn<20 ppm (в 20! раз). Ниже в таблице приведено распределение примесей для чистоты меди в зависимости от стандартов и ТУ. Образцы были также проверены по часто используемому максимальному списку примесей.
o
|
LMS: распеределение примесей, образец меди М1 №1
|
|||||
|
Стандарты и ТУ
|
Cu
|
остаток
|
|||
|
эл.
|
ppm
|
Cu, min
|
эл.
|
ppm
|
|
|
Все (-- : C, N)
|
74
|
820,76
|
99,92
|
0
|
0,00
|
|
Все (-- : C, N, О)
|
73
|
620,76
|
99,94
|
1
|
200,00
|
|
Таблица списков примесей
|
41
|
805,16
|
99,92
|
33
|
15,60
|
|
ГОСТ ( 16 эл. )
|
16
|
779,48
|
99,92
|
58
|
41,28
|
|
ГОСТ ( 15 эл.: -- O) - Mitshubishi
|
15
|
579,48
|
99,94
|
59
|
241,28
|
|
ГОСТ ( 12 эл.: металлы) - Umicore
|
12
|
559,18
|
99,94
|
62
|
261,58
|
|
JX Advanced Metals
|
10
|
158,18
|
99,98
|
64
|
662,58
|
|
Jinchuan Group Co
|
36
|
594,76
|
99,94
|
38
|
226,00
|
|
ТУ #3: Li, Be, Ti, V, Co, Mo, Cd, Pt, Au, Bi
|
10
|
1,50
|
99,9999
|
64
|
819,26
|
Хорошо видно, сколько примесей учитывается для "выведения химической чистоты" для Стандартов и ТУ и сколько примесей не учитываются.
Цель определения химической чистоты - приемлемо определить нужные характеристики и свойства. Нужно быть внимательным, опираясь на химическую чистоту по различным спискам примесей, и не забывать о конкретном их содержании.
Цель определения химической чистоты - приемлемо определить нужные характеристики и свойства. Нужно быть внимательным, опираясь на химическую чистоту по различным спискам примесей, и не забывать о конкретном их содержании.
&
Например, что можно определить для меди 6N по ТУ №3?
Практически ничего нельзя определить, пока не прояснится химический состав в соответствии с общепринятыми стандартами и, на всякий случай, по нескольким другим примесям. Если нужно RRR, то можно сказать "10 - 10 000, где-то там...".
Что это означает на практике?
Медь "как бы 6N", но RRR может быть 20, а может быть и 6000, то есть электрическая и тепловая проводимость в криогенике могут отличаться в сотни раз! И на практике не стоит ожидать хороших характеристик, скорее наоборот.
С другими характеристиками будет так же: где-то во всем возможном диапазоне. Кроме сомнительной "красоты", заключающейся в числе 6N, данный список примесей никакой полезной информации сам по себе не несёт.
С другими списками примесей также надо быть осторожным и связывать с конкретной задачей.
Практически ничего нельзя определить, пока не прояснится химический состав в соответствии с общепринятыми стандартами и, на всякий случай, по нескольким другим примесям. Если нужно RRR, то можно сказать "10 - 10 000, где-то там...".
Что это означает на практике?
Медь "как бы 6N", но RRR может быть 20, а может быть и 6000, то есть электрическая и тепловая проводимость в криогенике могут отличаться в сотни раз! И на практике не стоит ожидать хороших характеристик, скорее наоборот.
С другими характеристиками будет так же: где-то во всем возможном диапазоне. Кроме сомнительной "красоты", заключающейся в числе 6N, данный список примесей никакой полезной информации сам по себе не несёт.
С другими списками примесей также надо быть осторожным и связывать с конкретной задачей.
МЕДЬ ООО "СИБНЕОТЭК"
Приведены минимальные значения химической чистоты для качества Стандарт и Экстра. Кислород учтен как Limit LMS "не более 2 ppm", может быть меньше: необходимо соответствующие методы и оборудование. Остальные элементы учтены методами SSMS и GDMS "для не лучшего, но чуть выше среднего уровня измерения".
Химическая чистота по всем 41 указанным в таблице химическим элементам и по 16 примесям общепринятых стандартов отличается незначительно, в основном из-за правильных округлений значений.
Химическая чистота как "Назначаемое число" также зависит от списка примесей и увеличивается до значений 7N+, чем меньше список и чем больше он отличается от установленного в ГОСТ 859.
Химическая чистота нашей меди по металлам ГОСТ 859 близка с химической чистотой по спискам примесей № 5-10. Но это не означает автоматически, что по спискам № 5-10 медь будет иметь характеристики и свойства близкие к нашей меди.
У Mitshubishi и Umicore кислород ограничивается. Umicore указывает O < 1 ppm, сколько у Mitshibishi неизвестно, но содержится в небольшом количестве, так как для очень чистой меди заявляется характеристика RRR > 3000.
В списках примесей № 7-10 отсутствует кислород и ряд других элементов из ГОСТ 859 и ASTM B170 и неизвестно, что с ними. Они важны для характеристик и свойств меди в различных задачах: особенно в криогенике, при изготовлении современных процессоров и других применениях. В этих случаях ничего нельзя сказать, пока не прояснится ситуация с кислородом и другими элементами в соответствии с общепринятыми стандартами: вполне может оказаться, что медь 6N имеет характеристику RRR 50 вместо RRR > 2000.
В списке №8 Jinchuan Group Co. содержится 36 элементов. Возможно, список излишен и "продиктован запросами клиентов". Примесей вне ГОСТ 859 и ASTM B170 очень мало, и они практически не влияют на характеристики и свойства меди. Но при глубокой очистке меди содержание примесей из этих стандартов уменьшается и приближается к содержанию остальных примесей, и разница во влиянии может сокращаться и проверка может быть не лишней.
Химическая чистота по всем 41 указанным в таблице химическим элементам и по 16 примесям общепринятых стандартов отличается незначительно, в основном из-за правильных округлений значений.
Химическая чистота как "Назначаемое число" также зависит от списка примесей и увеличивается до значений 7N+, чем меньше список и чем больше он отличается от установленного в ГОСТ 859.
Химическая чистота нашей меди по металлам ГОСТ 859 близка с химической чистотой по спискам примесей № 5-10. Но это не означает автоматически, что по спискам № 5-10 медь будет иметь характеристики и свойства близкие к нашей меди.
У Mitshubishi и Umicore кислород ограничивается. Umicore указывает O < 1 ppm, сколько у Mitshibishi неизвестно, но содержится в небольшом количестве, так как для очень чистой меди заявляется характеристика RRR > 3000.
В списках примесей № 7-10 отсутствует кислород и ряд других элементов из ГОСТ 859 и ASTM B170 и неизвестно, что с ними. Они важны для характеристик и свойств меди в различных задачах: особенно в криогенике, при изготовлении современных процессоров и других применениях. В этих случаях ничего нельзя сказать, пока не прояснится ситуация с кислородом и другими элементами в соответствии с общепринятыми стандартами: вполне может оказаться, что медь 6N имеет характеристику RRR 50 вместо RRR > 2000.
В списке №8 Jinchuan Group Co. содержится 36 элементов. Возможно, список излишен и "продиктован запросами клиентов". Примесей вне ГОСТ 859 и ASTM B170 очень мало, и они практически не влияют на характеристики и свойства меди. Но при глубокой очистке меди содержание примесей из этих стандартов уменьшается и приближается к содержанию остальных примесей, и разница во влиянии может сокращаться и проверка может быть не лишней.
&
Стоит ли проверять дополнительные 10-30 примесей и можно ли исключать из контроля некоторые элементы из ГОСТ 859 и ASTM B170?
В дополнительных списках содержатся элементы, которые могут также повлиять на характеристики и свойства меди в разных специальных задачах. Их очень мало, но если есть возможность, то лучше удостовериться, так как в некоторых задачах по их причине 1 (один) кг меди может привести к многомиллионным долларовым убыткам. Это же касается кислорода и ряда других элементов из ГОСТ 859, если они исключены из списков контроля. В одних задачах - прямые многомиллионные долларовые убытки, в других - характеристики в десятки раз хуже, а то и в 100 раз и более ..., чем могли быть.
В дополнительных списках содержатся элементы, которые могут также повлиять на характеристики и свойства меди в разных специальных задачах. Их очень мало, но если есть возможность, то лучше удостовериться, так как в некоторых задачах по их причине 1 (один) кг меди может привести к многомиллионным долларовым убыткам. Это же касается кислорода и ряда других элементов из ГОСТ 859, если они исключены из списков контроля. В одних задачах - прямые многомиллионные долларовые убытки, в других - характеристики в десятки раз хуже, а то и в 100 раз и более ..., чем могли быть.
ТАКИМ ОБРАЗОМ :
Не зная, по какому списку элементов и каким методом анализа определялась химическая чистота, а также как подсчитывалась, нельзя ничего сказать об ожидаемых характеристиках и свойствах меди. Необходимо использовать "правильные списки примесей" и подходящие методы анализа для определения химической чистоты, правильно считать химическую чистоту и учитывать конкретное содержание конкретных примесей. Только тогда можно приемлемо говорить о соответствющих характеристиках и свойствах меди.
Для классической меди 99,5-99,99% такие списки примесей, ограничения на них, рекомендуемые методы анализа, правила подсчета химической чистоты определяются общепринятыми стандартами ГОСТ 859 и ASTM B170. Основные характеритсики приемлемо прогнозируются. Остальные химические элементы содержатся в значительно меньших количествах, как правило, на 2-3 порядка ниже значимых примесей в этих списках и не оказывают какого-либо значимого влияния по сравнению с первыми.
Характеристик и свойств класcической меди 99,5%-99,99% недостаточно для многих современных специальных задач. Очевидно, что для получения более высоких характеристик необходимо усиление требований к содержанию примесей в меди, ни как не ослабление. Усиление требований может происходить двумя путями:
Не зная, по какому списку элементов и каким методом анализа определялась химическая чистота, а также как подсчитывалась, нельзя ничего сказать об ожидаемых характеристиках и свойствах меди. Необходимо использовать "правильные списки примесей" и подходящие методы анализа для определения химической чистоты, правильно считать химическую чистоту и учитывать конкретное содержание конкретных примесей. Только тогда можно приемлемо говорить о соответствющих характеристиках и свойствах меди.
Для классической меди 99,5-99,99% такие списки примесей, ограничения на них, рекомендуемые методы анализа, правила подсчета химической чистоты определяются общепринятыми стандартами ГОСТ 859 и ASTM B170. Основные характеритсики приемлемо прогнозируются. Остальные химические элементы содержатся в значительно меньших количествах, как правило, на 2-3 порядка ниже значимых примесей в этих списках и не оказывают какого-либо значимого влияния по сравнению с первыми.
Характеристик и свойств класcической меди 99,5%-99,99% недостаточно для многих современных специальных задач. Очевидно, что для получения более высоких характеристик необходимо усиление требований к содержанию примесей в меди, ни как не ослабление. Усиление требований может происходить двумя путями:
---> усиление требований к максимальному содержанию конкретных примесей
---> рассширение списка контролируемых примесей.
Это должно быть разумно сбалансированно, чтобы можно было стабильно производить и приемлемо проверять, а также чтобы можно было приемлемо прогнозировать необходимые характеристики и свойства.
Сравнивать нужно сопоставимые вещи, то есть химическую чистоту по одним и тем же спискам, полученную одним и тем же или сопоставимым методом анализа и одинаково подсчитанную. И для получения ожидаемых характеристик и свойств меди списки примесей должны быть правильными.
СТОИТ ЛИ ИСКЛЮЧАТЬ ИЗ КОНТРОЛЯ ЭЛЕМЕНТЫ ИЗ ГОСТ 859, СТОИТ ЛИ ПРОВЕРЯТЬ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ?
Зависит от задачи. Для многих важных специальных высокотехнологичных задач, исключение из контроля кислорода и ряда других элементов из списка примесей общепринятых стандартов ГОСТ 859 и ASTM B170, может привести к серьезным проблемам. В одних задачах - прямые многомиллионные долларовые убытки, в других - характеристики в десятки раз хуже, а то и в 100 раз, чем могли быть.
Примесей вне ГОСТ 859 очень мало и они практически не влияют на характеристики и свойства меди: колличественно их значительно больше, но сумма их содержания значительно меньше, в том числе влючая критические для некоторых характеристик и свойств. При правильной очистке классической меди содержание примесей и из ГОСТ 859 и примесей вне его будет уменьшаться. Разница сумм их содержания будет сокращаться, но в основном по причине, что многие примеси из ГОСТ будут достигать пределелов измерений, а многие примеси вне ГОСТ 859 "уже давно там и не меняются".
Но!
Их немного, но на таком уровне возможно и непреднамеренное технологическое загрязнение, и если есть такая возможность, то лучше удостовериться, так как в некоторых задачах из-за них 1 (один) кг меди также может привести к многомиллионным долларовым убыткам.
&
Долго объясняем, лет 15... базовые вещи, в общем-то — «школьные вещи на логику — что из чего следует...». Как можно «заблудиться в двух-трёх соснах...» — не имеем представления. Например, если вам нужны характеристики RRR и теплопроводность в криогенике, не зная всего этого, вы можете не получить ожидаемого, и, как говорится: «Если в мельницу положить лебеду, то не стоит ждать на выходе муки...».
Site is under
development