铜杆铜粉量、表面氧化膜厚度、可退火性能测试方法、火法精炼高导电铜杆推荐使用建议

铜杆铜粉量、表⾯氧化膜厚度、可退⽕性能测试⽅法、⽕法精炼⾼导电铜杆推荐使⽤建议
附录 A
（资料性附录）
铜杆铜粉量测试⽅法—⼲刷法
A.1 概述
本附录给出了电⼯⽤⽕法精炼⾼导电铜杆表⾯铜粉量的测试⽅法。

本附录仅适⽤于φ8 mm电⼯⽤⽕法精炼⾼导电铜杆表⾯铜粉量的测定。

A.2 试样的制备
A.2.1 剪切⼀段300mm~350mm长，经表⾯质量检验合格的铜杆样品，轻轻校直，⽤⽆⽔⼄醇或其它有机溶剂认真清洗⼲净铜杆表⾯的保护蜡涂层和残留乳化液，⽤透明胶带把样品两端头各25mm~50mm长的部分缠绕起来，使两胶带间的铜杆间距为250mm。

A.2.2 ⽤天平对缠有胶带的铜杆样品进⾏称重并加以记录（单位为g，精确到⼩数点后4位）。

A.3 试验
A.3.1 把样品装⼊扭转试验机，两夹头的夹持部分为透明胶带缠绕的两端头，对样品进⾏10/10的正反扭转，扭转速度设定为30r/min（速度偏差±10%），完成后⽤软刷⼦轻轻刷擦样品，彻底清除⼲净样品间距上的所有粉粒。

A.3.2 从试验机上取出样品，应避免污染，若胶带已脱落，应从夹头中取下胶带，胶带上若有铜粉应保留。

A.3.3 若称重铜杆有困难时，也可在扭转试验机夹头下⽅放置⼀个略长于250mm洁净的瓷盘，让扭转试验中脱落的铜粉粒全部落⼊洁净的瓷盘中，扭转完成后，⽤软刷⼦轻轻刷擦样品，彻底清除⼲净样品间距上的所有粉粒，使之全部落⼊洁净的瓷盘内。

A.4 计算
A.4.1 在天平上称量步骤A.3.2所得缠有胶带并经刷擦⼲净的样品重量，进⾏记录。

A.4.2 ⽤步骤A.2.2所得的重量减去步骤A.4.1所得的重量的差值为该试件的铜粉量值。

A.4.3 可⽤A.3.3步骤瓷盘收集的铜粉单独称重来测定。

A.4.4 推荐⽤相同的⽅法测试3次取平均值作为最终测试值。

附录 B
（规范性附录）
铜杆表⾯的氧化膜厚度测试⽅法
B.1 概述
本附录适⽤于电⼯⽤⽕法精炼⾼导电铜杆表⾯氧化膜厚度的测定。

本附录仅适⽤于φ8mm 电⼯⽤⽕法精炼⾼导电铜杆表⾯氧化膜的检验。

B.2 试样的制备
剪切⼀段150mm ~200mm 长，经表⾯质量检验合格的铜杆样品，轻轻校直，⽤⽆⽔⼄醇或其它有机溶剂认真清洗⼲净铜杆表⾯的保护蜡涂层和残留乳化液。

B.3 试验
B.3.1 本试验采⽤电解减少法来测量铜杆表⾯上氧化膜的厚度。

试验是在⼀个电解容器中进⾏，将表⾯的氧化膜电解去除。

如图B.1所⽰：以试样为阴极，铂丝或其它惰性⾦属为阳极；⽤电量计或直流电源计提供电流，可调的供电电流强度范围应为
1mA ~20mA 可调，试验时电流强度通常为10mA ；电解液为0.1mol 的碳酸钠溶液，且溶液覆盖试样长度不少于101.6mm 。

B.3.2 铜杆表⾯氧化物主要为氧化铜和氧化亚铜，它们具有不同的还原电位，在试验过程中通过记录整个过程的电压--时间变化曲线，就可以计算出氧化膜厚度，计算按式B.1进⾏；在试验过程中当试样表⾯氧化膜电解反应完成后，试样表⾯就会出现明显的微细氢⽓泡。

B.3.3 图B.2为铜杆表⾯氧化膜反应时典型的电压--时间曲线。

B.3.4 计算公式：
n
F d S I =
M
t T
（B.1）
式中：
T--厚度，单位为厘⽶(cm)； I--电流，单位为安培（A ）； t--反应时间，单位为秒（s ）； M--氧分⼦重量，单位为克（g ）；S--样品浸⼊的⾯积，单位为平⽅厘⽶(cm 2
)；
d--氧化物密度（Cu2O 为6.0g/cm 3，CuO 为6.4g/cm 3
）； F--法拉第常数，96500 C ； n--氢当量，n=2。

B.3.5 推荐⽤相同的⽅法测试3次取平均值作为最终测试值。

图B.1 电解减少测试⽅法⽰意图
图B.2 铜杆表⾯氧化膜反应时典型的电压--时间曲线
附录 C
（资料性附录）
铜杆可退⽕性能测试⽅法--螺旋伸长数法（S.E.N法）
C.1 概述
本附录规定的螺旋伸长数试验只适⽤于⾼导电的铜在铜杆阶段的性能，不涉及以后⼯业加⼯阶段选择的铜线质量。

本附录规定的螺旋伸长数试验只针对直径8.0mm±0.4mm的电⼯⽤⽕法精炼⾼导电铜杆的测试。

本附录参照EN 12893:2000制定。

C.2 装置
C.2.1 拉线设备
应采⽤适合的穿模机、单头拉线机或拉床，通过⼀系列的单向拉拔，将直径8.0mm±0.4mm的退⽕铜杆拉成2.00mm±0.01mm 直径的铜线。

相关设备还应包括⼀套铜拉线模，各模具的尺⼨及公差应符合附表D.1规定。

设备应有合适的润滑以减少样品在拉线时的摩擦和过热。

C.2.2 退⽕槽
退⽕槽应能容纳由铜线绕制成直径200mm±50mm的线圈，并需配备合适的控温系统，以在2.0h±0.02h期间使温度保持在200℃±0.5℃，退⽕槽应设有搅拌装置以确保整个槽内温度均匀。

退⽕槽内的退⽕介质采⽤低粘度的硅油。

指⽰或记录的温度计精度在200℃时应达到±0.1℃。

计时精度在测量区间应按1.0min的增量计时。

C.2.3 钢芯棒
抛光的钢芯棒外径应为20.0mm±0.1mm，最⼩长度为50mm，安装后的轴向⽔平偏差为±3°，并配备传动装置使其转速达50
r/min±5r/min。

C.2.4 砝码
砝码上端应有挂钩，其总重量为2240g±2.0g。

C.2.5 钢尺
钢尺应适合测量1.0m长度，其精度应达1.0mm±0.2mm增量计数。

C.2.6 加载机构
加载机构应适合将C.2.4规定的砝码加载到试件上，在轴向垂直位置上对试件加载可通过降低砝码或提⾼螺旋线圈上端来实现，加载速度不能超过20mm/s。

C.3 铜杆试样的准备
截取长度⼤于500mm的铜杆作为待测样品。

C.4 铜线试样的准备
C.4.1 铜线样品的拉制
最终的线径应为2.00mm±0.01mm，采⽤千分尺测量，在三个位置上互成90°测量，共6个数据取其平均值。

拉制各道次的模具尺⼨及相关参数见表C.1。

表C.1 直径8.0mm铜杆拉成直径2.00mm±0.01mm铜线模具的尺⼨及其公差
C.4.2 铜线样品的退⽕
线径拉到2.0mm±0.01mm的铜线两端分别去掉1m长，得到待测铜线样品。

在合适的成形装置上将样品绕成直径
200mm±50mm的线圈，并⽤铜线绑扎好以保持线圈的形状。

将线圈放⼊退⽕装置中，在200℃±0.5℃恒温条件下历时2⼩时±0.02h，之后迅速在⽔中快速冷却。

接着，⼩⼼地取出退完⽕的铜线，要留⼼操作，避免产⽣不必要的应变。

注：退⽕温度⾮常关键。

要避免在退⽕装置中放⼊⼤量铜线，防⽌温度降得太多，否则恢复到退⽕温度的时间要延长。

铜线放⼊后，退⽕装置的温度应在5min中内恢复稳定。

在整个退⽕过程中，保证退⽕装置的温度均匀稳定和精确。

C.5 试验程序
⼩⼼去掉线圈上绑扎的铜线，在退⽕后的线圈上截⼀段约1400mm长的单线试件。

在试件中部标出1000 mm长的标距（精确测量到1.0mm），标记应不易擦掉。

单线试件的上端固定在抛光过的芯棒的⾥侧，该芯棒轴线处于⽔平位置，试件另⼀端悬挂2240g±2.0g的砝码。

芯棒以每分钟50转±5转的速度旋转，将单线试件绕成螺旋线圈（⼤于18圈），应保持线圈的紧密，使得每⼀圈都要和上⼀圈相接触。

然后，
⼩⼼去除砝码取下螺旋线圈，并平放在光滑的桌⾯上，⽤钢尺测量标记间的轴向长度，作为原始值记录为L1（螺旋线圈轴向标记长度L1约为28mm），测量精确到1.0mm。

接着，将螺旋线圈⼀端按垂直⽅向固定在设备上，在另⼀端轴向加载重量同样为2240g±2.0g的砝码。

将砝码放到⼀个托盘上，降低载有砝码的托盘，对螺旋线圈平稳地加载（加载速度不超过20mm/s）。

⾃由悬挂1min后，⼩⼼取下砝码，应避免增加额外的负荷或对螺旋线圈产⽣冲击。

将伸长的螺旋线圈平放在光滑的桌⾯上（历时⾄少1min），以允许螺旋线圈产⽣松弛。

⽤钢尺测量螺旋线圈伸长后标记间的长度，记录为L2，测量精确到1.0mm。

记录螺旋伸长值（L2-L1），单位为毫⽶（mm）。

从剩余的试样上再制备两个试件进⾏重复试验，并记录它们的结果。

C.6 结果计算计算和结果和表⽰
按第C.5获得的三个螺旋伸长值的平均值，作为试样单元的螺旋伸长数（S.E.N）。

应将这个S.E.N 结果修约到整数位，以⽆量纲的⽅式表⽰。

采⽤螺旋伸长数作为铜杆的可退⽕性能试验评价依据，推荐结果的评价⽅法如表C.2。

C.7 评价⽅法
表C.2 评价⽅法
附录 D
（资料性附录）
⽕法精炼⾼导电铜杆推荐使⽤建议
“电⼯⽤⽕法精炼⾼导电铜杆”与“⽤阴极铜⽣产的铜杆”在质量上是有差别的，但只要选对、选好、⽤对，它在电缆⼯业中应⽤同样具有良好的技术经济效果，由此必然会有相当⼤的市场份额。

铜杆在应⽤中除机电性能外，它的⼯艺性能--“可轧性、可拉性和可退⽕性能”也极为关注。

如表⾯和次内层的氧化物、表⾯光洁度、圆整度和柔软性及拉线断头率）都受到⽤户的密切关注。

为了保证导线的质量，在本标准中明确规定了对铜粉量、氧化膜厚度和螺旋伸长值的考核指标，以便使⽤户针对线缆产品的要求，正确选择不同牌号的“电⼯⽤⽕法精炼⾼导电铜杆”。

在电缆⼯业中的产品，⼤致可分为六⼤类，为此本标准对“电⼯⽤⽕法精炼⾼导电铜杆”作如下推荐使⽤的建议，供⽤户参考（见表D.1）。

表D.1 推荐使⽤的建议。