1. Chemische Hauptzusammensetzung von reinem Kupfer
Reines Kupfer ist ein Nichteisenmetall mit Kupfer (Cu) als Hauptbestandteil. Es enthält neben Kupfer nur Spuren unvermeidbarer Restelemente aus der Verhüttung und Verarbeitung, wie Phosphor (P), Blei (Pb), Eisen (Fe), Zinn (Sn), Zink (Zn), Nickel (Ni), Schwefel (S), Sauerstoff (O) usw. Dabei handelt es sich nicht um absichtlich zugesetzte Legierungselemente, sondern um natürliche Verunreinigungen. Daher handelt es sich bei reinem Kupfer im Wesentlichen um elementares Kupfer mit äußerst geringen Verunreinigungsgraden.
2.Mindestkupfergehalt in reinem Kupfer
Gemäß internationalen und chinesischen nationalen Standards (wie GB/T 5231 für Kathodenkupfer und GB/T 2040 für Kupferbleche/-bänder) beträgt der Kupfergehalt von gewöhnlichem industriellem Reinkupfer im Allgemeinen nicht weniger als 99,90 Massen-%.
Bei hochreinem oder Kathodenkupfer, das für elektrische Zwecke verwendet wird, ist der Kupfergehalt höher, normalerweise nicht weniger als 99,95 %, und einige hochwertige Elektrolytkupfer können über 99,99 % erreichen. Der hohe Kupferanteil sorgt für eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit und Plastizität.
3. Obergrenzen für Phosphor, Blei, Eisen und andere Verunreinigungen in reinem Kupfer
Am Beispiel des häufig verwendeten Standard-Elektrolytkathodenkupfers und des industriellen Reinkupfers (Cu-1-, Cu-2-Qualitäten) sind die typischen Obergrenzen für wichtige Verunreinigungen wie folgt:
Phosphor (P): Phosphor verringert die elektrische Leitfähigkeit erheblich. Die Obergrenze liegt normalerweise im Bereich von 0,005 % bis 0,01 %.
Blei (Pb): Blei ist eine schädliche, spröde Verunreinigung. Die Obergrenze liegt im Allgemeinen bei 0,005 %–0,01 %.
Eisen (Fe): Eisen beeinträchtigt auch die Leitfähigkeit und Verarbeitungsleistung. Die Obergrenze liegt meist bei 0,005 %–0,01 %.
Weitere typische Grenzwerte für Verunreinigungen sind:
Zinn (Sn): Weniger als oder gleich 0,002 %
Zink (Zn): Weniger als oder gleich 0,002 %
Nickel (Ni): Weniger als oder gleich 0,002 %
Schwefel (S): Weniger als oder gleich 0,005 %
Sauerstoff (O): Weniger als oder gleich 0,04 %–0,06 % (für sauerstoff-haltiges Kupfer; sauerstoff-freies Kupfer ist weitaus niedriger)
Eine strenge Kontrolle dieser Verunreinigungen stellt sicher, dass reines Kupfer stabile physikalische Eigenschaften und Verarbeitungseigenschaften beibehält, insbesondere für elektrische, elektronische, Wärmeaustausch- und Tiefziehanwendungen.
