铜及铜合金线的氧化及防止.pdf

Vで
2000年等1期
电线电
No.1200
Elecrric Wc
铜及铜合金线的氧化及防止
杨耀东
??
常东亚电工甘料有限公司·江苏常州213022
摘:铜及铜合金绒在生产、贮存、运輸过中易发生氧化及变色。这种化反应在本质上
大多属电化学腐烛电池效应,其发生的必要争件是环境相对湿度达到或大于嗒界度,防
止这种氧化反应除贮存在烘房{箱)内或密封包萇并被入吸(除)湿刺外,来用烛剂苯并三食
(BTA)处理是一种行文有效的方法,对于及铜合金鲵的出ロ成远距送輪光为道合
关键词:钥及钥合金线:氧化:临界湿度;电化学腐电池效应:蚀刺;并三氯
中日分类号:TM207,244
文标识玛:
Oxidation of copper and copper alloy wires and its prevention
Yang Yaodong
K East Asia Eleetrlc Materials Co. Ltd, Changzhou, Changzhou 213022, Jiangsu Province)
bstract Copper and copper alloy wires are easily te he oxidized and discoloured during pro-
duction, transportation anad storage. Most of tie oxidation are bartery effect by electrochemi
cal corrosion in their nature, The necessary conditions for the battery elfect is that the ambr
ent relative humid ty reaches or exceeds the critlcal relative humidity. Therefore the preven-
tive measures include storing the wires in drying room(cabinet) or packing the wires togeth
er with desiccant and seal the package. Besides, treatment by the anti-corrosion agent benzo-
triazole (BTA is also an effective method, especially for copper and copper alloy wires to be
exported or to be transported for long distance.
Key words: copper and copper alloy wire oxidation t critical relative humidity; battery effect
by electrochemical corrosion anti-corrosion agent benzotriazole
铜及铜合金线在电线电缆工业中是主要其合金线即发生电化学反应,也邸氧化反应。
的导体材料,但是铺对变色极敏感,这种变色这类电化学反应主要有以下几种:
也即铜的氧化反应。铜的大部分氧化反应属
(1)绕成圈或绕成盘的每图(匝)铜线之
于电化学反应,也有一部分属于化学反应。在间发生电化学反应,我们暂称之为电化学腐
铜线及其合金线的生产中,能引起氧化反应蚀电池效应。由于相对湿度超过临界显度?
的因素很多,主要可分为大气环境的因素及线表面吸附微小水分子?若微小水分子聚积
材料和工艺生产因素二大类。
成微小水滴,水滴则与铜线形成电化学腐蚀
小水
大气环境中引起铜氧化反应的因
1.1大相对?度
当大气相对湿度超过临界湿度时,铜及
空
空气
阴极
收稿日期:1998-2-1
作者介:杨糧东(1949一),男,江苏武进人,工
程师,东亚电工材料公司副总经理
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2000年第1期
电线电统
20Du年2月
Electc wireてabE
cb.、IAm
电池,使铜线氧化变色,其原理见图1
生电化学腐蚀效应的临界湿度大约在相对湿
(2〉铜线表面存在伤痕或坑点。铜线表度5り~60%?环境大气中的硫化物、尘埃
面的伤痕或坑点将导致临界湿度的下降。当等也会影啊铜线的临界湿度(文后将述」
环境相对湿度超过这个临界湿度时,引起点
一般来说,上述电化学腐蚀电池效应中
式电化学腐蚀电池效应。其原理见图2。
发生如下的电极反应
(3)平滑的铜线表面能形成无独立阳极
阳极反应:Me--Me"~+ne
和阴极的电化学腐蚀电池效应。当环境对
明极反应:Ox+e-?+Red
湿度超过平滑铜线的临界湿度时,敬小水分
总反应:Me+Ox--Me"++Red
子吸附在铜线表面形成无数的电化学腐蚀电
上述电化学腐蚀效应中,可被还原的氧
池效应,它们并无独立的阳极和阴极,且可能化剂存在是必不可少的条件。当铜及其合金
在短时间内互换极性,其原见图3
线在生产、贮存、运输过程中,环境相对湿度
伤痕或坑点
超过该批铜线(或铜合金线)的临界湿度时
铜线表面会吸附水分子,此时水中的溶解氧
阳极
或Hャ离子即担任氧北剂的角色,此时阴极
反应是
/20:+HO+2e
2OHI~(溶解
氧参与)
哎
上述三种电化学腐电池效应发生的条
At+
1/2HI(HI离子参与
件是环境相对湿度达到或超过铜线的临界湿1.2大气中的二氧化确(S2)
度。线的临界湿度井不是一个常数、它取决
工业大气中存在着二氧化琉,它主要由
于铜线表面的平滑程度及污染程度,还有表媒及油类(菜油、汽油等〉的然烧产生的我固
面污染层吸附水分子的能力。一般来说铜线众多的火力发电厂、钢铁企业、千家万户的燃
表面的伤痕、坑点、污染层越厚、污染物吸附煤炉及无数的机动车辆无时不在排出二氧化
水分手能力樾强,则该铜线发生电化学腐蚀硫。大气中的二氧化硫与水分子共同起作用,
电池效应的临界湿度越低,有经验的拉丝工SO2被水分子氧化域SO3,并与HO形成弱
知道:即使在线成品上摸一下,几天后这儿酸性H2SO4,降低了铜线的临界湿度,加速了
即发生氧化变色,也即锯线被污染后,该处铜线表面的电化学腐蚀电池斂应发生
线的临界湿度降低了。
1.3治海地区空气中存在的化物
由于海水飞溅使得海水中的氯化物以极
微小的粒随海风到处飞扬。因氯化物极易
吸湿,因此铜线表面的氯化物大大降低了临
界湿度,促使电化学腐蚀电池效应的发生。
1.4大气中的尘埃和烟灰
空气中的尘埃在我国北方和西北地区很
严重,某些尘埃和灰本身带有酸性,吸附在
铜线表面易吸混,大大降低了这些铜线临界
图3
湿度,尘埃和烟灰在铜及其合金线的表面形
根据经验,干燥的平滑表面的桶线,其发成电化学腐蚀电池效应的原理见图
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