1. Struttura del prodotto e design dell'interfaccia
1.1 Struttura Core-Shell e sistema di legame
(Fibre d'acciaio rivestite di rame)
Fibre d'acciaio rivestite di rame (CCSF) sono filamenti compositi contenenti un nucleo di acciaio ad alta resistenza avvolto da uno strato conduttivo di rame, sviluppare un'architettura nucleo-guscio aderente metallurgicamente.
L'anima in acciaio, comunemente acciaio a basso tenore di carbonio o inossidabile, fornisce robustezza meccanica con resistenze a trazione che vanno oltre 2000 MPa, mentre la finitura ramata– solitamente 2– 10% del diametro totale– trasmette un'eccellente conduttività elettrica e termica.
L'interfaccia tra acciaio e rame è importante per l'efficienza; è realizzato tramite galvanica, deposizione senza corrente, o processi di rivestimento per garantire un solido attaccamento e pochissima interdiffusione in caso di ansie operative.
La galvanica è uno dei metodi più comuni, fornendo un controllo esatto della densità e una copertura assicurativa uniforme sui filamenti di acciaio costanti trafilati attraverso bagni di solfato di rame.
Pretrattamento adeguato della superficie dell'acciaio, compresa la pulizia, decapaggio, e attivazione, garantisce la nucleazione e il legame ideali dei cristalli di rame, evitando la delaminazione durante la successiva manipolazione o soluzione.
Nel tempo e a livelli di temperatura elevati, l'interdiffusione può sviluppare fragili fasi intermetalliche ferro-rame all'interfaccia, che può mettere a repentaglio la versatilità e l’affidabilità duratura– una sfida alleviata dalle barriere di diffusione o dall’elaborazione rapida.
1.2 Residenza fisica e utile
I CCSF combinano le migliori qualità di entrambi gli acciai di base: l'elevato modulo elastico e resistenza alla fatica dell'acciaio con la notevole conduttività e resistenza all'ossidazione del rame.
La conduttività elettrica varia comunemente da 15% A 40% del criterio internazionale del rame ricotto (SIGC), a seconda della densità e della purezza della finitura, rendendo il CCSF sostanzialmente molto più conduttivo delle fibre di acciaio puro (
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