Hvad er C18070-kobberbånd? Sammensætning, standarder og hvorfor dens ledningsevne er afgørende
Når køretøjer elektrificeres og solcelleanlæg udvides, fremstår én krav gentagne gange på forbindelseskomponenters tegninger: kunne bære en stor strøm, holde sig kølig, overleve varme i årevis og samtidig kunne formes til en kompleks form. Almindelig kobber leder godt, men er for blødt; de fleste højstærke legeringer opgiver for meget ledningsevne. C18070 er en af de få båndlegeringer, der kan opretholde begge egenskaber samtidigt. Denne artikel forklarer, hvad den er, hvordan den betegnes, og hvorfor dens ledningsevne er den fremtrædende egenskab.
En udfældningshærdet kobber-krom-silicium-titan-legering
C18070 er en høj-kobber-legering – over 99 % kobber – med små tilsætninger af krom, silicium og titan. Under ældning danner krom samt silicium/titan fine udfældninger, der forstærker metallet, mens kobbermatrixen forbliver ren nok til at opretholde god ledningsevne. Da så lidt opløses i kobberet, forbliver ledningsevnen høj; og da udfældningerne er stabile, bevares styrke og fjederkraft ved høj temperatur. Den hører til kobber-krom-familien og betegnes ofte CuCrSiTi.
Designmålet er en bevidst afvejning frem for én enkelt top-egenskab: høj ledningsevne, medium styrke, god bøjelighed og stabil adfærd ved høj temperatur – alt sammen i ét bånd.
Betegnelser på tværs af standarder
Den samme legering forekommer under flere navnesystemer. Når man sammenligner tilbud fra forskellige regioner, henviser disse til det samme materiale:
Standard |
Betegnelse |
Specifikation |
Område |
UNS / ASTM |
C18070 |
ASTM B (høj-kobber) |
Nordamerika |
EN |
CuCrSiTi |
EN 1652 / EN 1654 |
Europa |
GB/T |
TCr0.3-0.2-0.05 |
GB/T |
Kina |
C18070 specificeres ofte som en mere økonomisk alternativ til C18080, en sølvholdig kobber-krom-legering i samme ydeevneklasse. For mange højstrømsstikdele leverer C18070 den ledningsevne og aflastningsadfærd, som konstruktionen kræver, uden den ekstra legering, hvilket udgør en stor del af dens tiltrækkelighed.
Kemisk sammensætning
Sammensætning i vægtprocent:
Element |
Indhold (%) |
Funktion |
Cu |
99.0 |
Base metal — ledningsevne |
Kr |
0,15 – 0,40 |
Udfældningshærdning |
Si |
0,02 – 0,07 |
Virker sammen med Cr/Ti for at danne udfældninger |
Ti |
0,01 – 0,40 |
Finer udfældninger og forbedrer modstand mod blødning |
Andre |
≤ 0.1 |
Urenhedsgrænse |
Den meget høje kobberindhold er årsagen til, at legeringen leder så godt. Krom, silicium og titan bidrager tilsammen til under én procent vægt, men gennem udfældning øger de styrken og højtemperaturstabiliteten langt ud over, hvad rent kobber kan tilbyde.
Fysiske egenskaber på et blik
Ejendom |
Metrisk |
Imperial |
Tæthed |
8,9 g/cm³ |
0,322 lb/in³ |
Elektrisk ledningsevne |
78 – 83 % IACS |
78 – 83 % IACS |
Termisk ledningsevne |
ca. 310 W/(m·K) |
ca. 179 Btu/(ft·h·°F) |
Elasticitetsmodul |
138 GPa |
20.000 ksi |
Termiske udvidelser |
18 × 10⁻⁶/K |
10,0 × 10⁻⁶/°F |
Tallet, der er værd at bemærke, er ledningsevnen på 78–83 % IACS i den alderede tilstand. Det ligger tæt på ren kobber og langt over de 35–40 % IACS for en højstyrk fjederlegering som C70250. Høj ledningsevne betyder mindre resistiv opvarmning, når en stor strøm passerer, hvilket netop er, hvad en batteri- eller PV-forbindelse kræver. Det fulde egenskabssæt efter temperering behandles i næste artikel.
Hvor det ikke er det rigtige valg
At være klar over grænserne sparer mere penge end at fremhæve styrkerne:
- Maksimal fjederkraft i en kompakt kontakt — en berylliumfri fjederlegering som C70250 opnår højere styrke, hvis ledningsevne er sekundær.
- Ren busbar-anvendelse uden krav til omformning eller varmebehandling — ren C11000-kobber er mere økonomisk.
- Anvendelser, hvor den absolut højeste ledningsevne sammen med præstationer på niveau med sølv specificeres — C18080 er den mere legerede mulighed.
Shanghai Xinye Metal Material har fremstillet kobber- og kobberlegerede bånd siden 2009 og leverer til kunder i omkring 30 lande; for en højstrømskontakt, der også skal omformes og køres varm, er det normalt hurtigst at sende tegningen af komponenten for at sikre, at tempereringen passer til anvendelsen.
Ofte stillede spørgsmål
Er C18070 det samme som CuCrSiTi?
Ja. CuCrSiTi er den europæiske kemiske betegnelse for den samme legering, som UNS angiver som C18070 og GB angiver som TCr0.3-0.2-0.05.
Hvad er ledningsevnen for C18070?
Omkring 7883% IACS i den ældede tilstand tæt på rent kobber, og høj for en legering med denne styrke og varmestabilitet.
Hvordan er C18070 sammenlignet med C18080?
De sidder i samme klasse. C18080 er en sølvbærende variant; C18070 vælges ofte som den mere økonomiske løsning, når dets egenskaber allerede opfylder kravet.
Næste i denne serie: C18070 Egenskaber ledningsevne, styrke, bøjeevne og de to højtemperaturadfærdsformer, der ikke må forveksles.
Relateret: Højpresterende kobberlegeringsserie · Kontakt os for en specifikationsoversigt
