ทองแดง

ทองแดง (Copper)

                ทองแดง (Copper) เป็นโลหะที่สำคัญที่สุดในกลุ่มโลหะที่ไม่ใช้เหล็ก โดยทั่วไปเราเรียกว่า ทองแดง เมื่อโลหะนั้นเป็นทองแดงเกือบบริสุทธิ์ ซึ่งมีธาตุอื่น ๆ ผสมอยู่ไม่เกิน 0.5% โดยน้ำหนัก 

                คุณสมบัติทีสำคัญของทองแดง มีอยู่หลายประการ เช่น มีความต้านทานแรงดึงสูง มีความเหนียวสูงและสามารถขึ้นรูปได้ง่าย เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีมาก  เป็นตัวนำความร้อนที่ดีมาก 

                1.    การแบ่งชนิดทองแดง (Classification  of   Copper)  โลหะทองแดงในทางการค้าอาจแบ่งออกได้เป็นหลายเกรดดังนี้คือ

                      1.1 ทองแดงทัฟพิช (Tough-pitch  Copper) เป็นทองแดงที่มีปริมาณออกซิเจนผสมอยู่ประมาณ  0.02 – 0.05%  โดยน้ำหนัก ออกซิเจนที่ผสมอยู่นี้เกิดจากการตกค้างขณะหล่อโดยผสมกับทองแดงเป็น  Cu₂O เป็นส่วนมาก และทองแดงชนิดนี้ยังแบ่งออกเป็น 2 ชนิดคือ

                               1.1.1 Electrolytic  Tough-pitch  Copper  เป็นทองแดงที่ผ่านการทำให้บริสุทธิ์ด้วยกรรมวิธีทางไฟฟ้า  (electrolytic  refined) ซึ่งจะมี  99.5% Cu  และ 0.04% O₂ ทองแดงชนิดนี้นิยมนำมาทำสายไฟฟ้า

                               1.1.2  Fired-refine  Tough-pitch  Copper  เป็นทองแดงที่ผ่านการทำให้บริสุทธิ์ด้วยกรรมวิธีทางความร้อน  (Fired-refine)

                      1.2   ทองแดงที่ปราศจากออกซิเจนทีค่าการนำไฟฟ้าสูง (Oxygen-free High  Conductivity )  เป็นทองแดงที่มีความบริสุทธิ์ประมาณ  99.95% และไม่มีออกซิเจนผสมอยู่เลย แม้แต่ในรูปของสารประกอบออกไซด์ เป็นทองแดงที่มีความเหนียวสูง สามารถยืดตัวได้ดี นิยมนำมาใช้งานประเภทดึงขึ้นรูป และมีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าสูง

                      1.3  ทองแดงออกซิไดซ์ฟอสฟอรัสต่ำ  (Deoxidized  Low  Phosphorous  Copper)  เป็นทองแดงที่มีความบริสุทธิ์ประมาณ  99.92%  และมี  0.009% P  สำหรับฟอสฟอรัสที่มีอยู่ในทองแดงชนิดนี้ได้ เพราะว่าขณะที่หลอมละลายทองแดง จะต้องเติมฟอสฟอรัสเพื่อช่วยในการลดออกซิเจน ปริมาณของฟอสฟอรัสที่เหลือตกค้างอยู่จึงทำให้ทองแดงชนิดนี้ มีคุณสมบัตินำไฟฟ้าลดลงไปบ้าง

                     1.4  ทองแดงดีออกซิไดซ์ฟอสฟอรัสสูง (Deoxidized  High  Phosphorous  Copper)  เป็นทองแดงที่มีความบริสุทธิ์ประมาณ  99.95% และมี 0.02% P โดยจะเห็นว่ามีปริมาณฟอสฟอรัสเหลือตกค้างอยู่มากกว่าทองแดงชนิด ออกซิไดซ์ฟอสฟอรัสต่ำ  ดังนั้นจึงทำให้คุณสมบัติการนำไฟฟ้าลดลงมาก จนกระทั่งไม่เหมาะที่จะนำไปใช้เป็นตัวนำไฟฟ้า  เหตุนี้เองจึงนิยมนำไปทำเป็นท่อต่าง ๆ ในโรงงานมากกว่า

                      1.5  ทองแดงที่มีเงิน  (Silver  Bearing   Copper)  เป็นทองแดงที่มีความบริสุทธิ์ประมาณ  99.9% และมี  0.03%   Ag  ผสมอยู่ด้วย  การผสมเงินเข้าไปด้วยนั้น  จะช่วยเพิ่มอุณหภูมิการเกิดผลึกใหม่ ซึ่งทำให้แข็งขึ้นและป้องกันการอ่อนตัวขณะทำการบัดกรี  การผสมเงินเข้าไปนั้น จะไม่ทำให้คุณสมบัติการนำไฟฟ้าของทองแดงลดลง

                      1.6 ทองแดงอาร์เซเนียล  (Arsenial  Copper) เป็นทองแดงที่ผสมธาตุสารหนู (As)  ประมาณ  0.25 – 0.50%  เพื่อช่วยเพิ่มคุณสมบัติ ความต้านทานแรงดึง ความต้านทานต่อการกัดกร่อน และเพิ่มอุณหภูมิการเกิดผลึกใหม่ทำให้ง่ายต่อการขึ้นรูป แต่ทองแดงชนิดนี้จะมีคุณสมบัติทางการนำไฟฟ้าลดลงมาก

                      1.7  ทองแดงที่กลึง-ไสง่าย  (Free-cutting  Copper)  เป็นทองแดงที่ผสมเทลลูเรียมหรือซีลีเนียม  ลงไปประมาณ  0.5%  เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติในด้านการนำไปตกแต่งด้วยเครื่องจักรได้ง่ายขึ้น