Жарење ваљане бакарне фолије: откључавање побољшаних перформанси за напредне апликације

У високотехнолошким индустријама као што су производња електронике, обновљива енергија и ваздухопловство,ваљана бакарна фолијаје цењен због одличне проводљивости, савитљивости и глатке површине. Међутим, без одговарајућег жарења, ваљана бакарна фолија може да пати од очвршћавања и заосталих напрезања, што ограничава њену употребљивост. Жарење је критичан процес који оплемењује микроструктурубакарна фолија, побољшавајући своје карактеристике за захтевне примене. Овај чланак се бави принципима жарења, његовом утицају на перформансе материјала и његовој подобности за разне врхунске производе.

1. Процес жарења: трансформација микроструктуре за врхунска својства

Током процеса ваљања, кристали бакра се сабијају и издужују, стварајући влакнасту структуру испуњену дислокацијама и заосталим напрезањем. Ово радно каљење резултира повећаном тврдоћом, смањеном дуктилношћу (издужење од само 3%-5%) и благим смањењем проводљивости на око 98% ИАЦС (Интернатионал Аннеалед Цоппер Стандард). Жарење решава ове проблеме кроз контролисану секвенцу „грејање-држање-хлађење”:

1. Фаза грејања: Тхебакарна фолијасе загрева до температуре рекристализације, обично између 200-300°Ц за чисти бакар, да би се активирало атомско кретање.
2. Холдинг Пхасе: Одржавање ове температуре у трајању од 2-4 сата омогућава разградњу изобличених зрна и формирање нових зрна са једнаком осовином, величине у распону од 10-30 μм.
3. Фаза хлађења: Спора брзина хлађења од ≤5°Ц/мин спречава увођење нових напрезања.

Подаци за подршку:

• Температура жарења директно утиче на величину зрна. На пример, на 250°Ц постижу се зрна од приближно 15 μм, што резултира затезном чврстоћом од 280 МПа. Повећање температуре на 300°Ц повећава зрна на 25μм, смањујући снагу на 220 МПа.
• Одговарајуће време држања је кључно. На 280°Ц, 3-часовно задржавање обезбеђује преко 98% рекристализације, што је потврђено анализом рендгенске дифракције.

2. Напредна опрема за жарење: прецизност и превенција оксидације

Ефикасно жарење захтева специјализоване пећи заштићене гасом како би се обезбедила уједначена дистрибуција температуре и спречила оксидација:

1. Дизајн пећи: Вишезонска независна контрола температуре (нпр. конфигурација са шест зона) обезбеђује да варијација температуре по ширини фолије остане унутар ±1,5°Ц.
2. Заштитна атмосфера: Увођење азота високе чистоће (≥99,999%) или мешавине азота и водоника (3%-5% Х₂) одржава ниво кисеоника испод 5 ппм, спречавајући стварање оксида бакра (дебљина оксидног слоја <10 нм).
3. Систем транспорта: Транспорт ваљцима без напетости одржава равност фолије. Напредне пећи за вертикално жарење могу да раде брзином до 120 метара у минути, са дневним капацитетом од 20 тона по пећи.

Студија случаја: Клијент који користи пећ за жарење без инертног гаса доживео је црвенкасту оксидацију набакарна фолијаповршине (садржај кисеоника до 50 ппм), што доводи до неравнина током јеткања. Прелазак на пећ са заштитном атмосфером резултирао је храпавостом површине (Ра) од ≤0,4 μм и побољшаним приносом јеткања на 99,6%.

3. Побољшање перформанси: од „индустријске сировине“ до „функционалног материјала“

Жарена бакарна фолијапоказује значајна побољшања:

Ова побољшања чине жарену бакарну фолију идеалном за:

1. Флексибилна штампана кола (ФПЦ): Са издужењем од преко 20%, фолија издржава преко 100.000 динамичких циклуса савијања, задовољавајући захтеве склопивих уређаја.
2. Колектори струје литијум-јонске батерије: Мекше фолије (ХВ<90) отпорне су на пуцање током наношења електроде, а ултра танке фолије од 6μм одржавају конзистенцију тежине унутар ±3%.
3. Високофреквентне подлоге: Храпавост површине испод 0,5 μм смањује губитак сигнала, смањујући губитак уметања за 15% на 28 ГХз.
4. Електромагнетни заштитни материјали: Проводљивост од 101% ИАЦС обезбеђује ефективност заштите од најмање 80 дБ на 1 ГХз.

4. ЦИВЕН МЕТАЛ: Пионирска технологија жарења водећа у индустрији

ЦИВЕН МЕТАЛ је постигао неколико напретка у технологији жарења:

1. Интелигентна контрола температуре: Коришћење ПИД алгоритама са инфрацрвеном повратном спрегом, постизањем прецизности контроле температуре од ±1°Ц.
2. Енханцед Сеалинг: Двослојни зидови пећи са динамичком компензацијом притиска смањују потрошњу гаса за 30%.
3. Контрола оријентације зрна: Градијентним жарењем, производи фолије различите тврдоће по дужини, са локализованим разликама у чврстоћи до 20%, погодне за сложене штанцане компоненте.

Валидација: ЦИВЕН МЕТАЛ РТФ-3 реверзно третирану фолију, након жарења, потврдили су клијенти за употребу у штампаним плочама 5Г базних станица, смањујући диелектричне губитке на 0,0015 на 10 ГХз и повећавајући брзине преноса за 12%.

5. Закључак: Стратешки значај жарења у производњи бакарне фолије

Жарење је више од процеса „загревања и хлађења“; то је софистицирана интеграција науке о материјалима и инжењерства. Манипулишући микроструктурним карактеристикама као што су границе зрна и дислокације,бакарна фолијапрелази из стања „оспособљеног за рад“ у „функционално“ стање, подржавајући напредак у 5Г комуникацијама, електричним возилима и носивој технологији. Како се процеси жарења развијају ка већој интелигенцији и одрживости – као што је развој пећи на водоник од стране ЦИВЕН МЕТАЛ-а који смањују емисију ЦО₂ за 40% – ваљана бакарна фолија је спремна да откључа нове потенцијале у најсавременијим апликацијама.