এখন আমরা তামার খাদগুলির শ্রেণীবিভাগ শেষ করেছি, আসুন তামার খাদগুলির বিকাশের প্রবণতা সম্পর্কে কথা বলি:
1. উচ্চ পরিশোধন: উচ্চ পরিশোধনের প্রধান উদ্দেশ্য হল যতটা সম্ভব উপাদানের বৈদ্যুতিক এবং তাপ পরিবাহিতা উন্নত করা। শিল্প কপারের তামার পরিমাণ 99.90% থেকে 99.95%, এবং তারপরে 99.99% (4N) বা তারও বেশি, যেমন অতি-বিশুদ্ধ তামা 99.9999% (6N) ধারণ করে এবং অপরিষ্কার সামগ্রীর প্রয়োজনীয়তাগুলি হল এছাড়াও আরো কঠোর. উদাহরণস্বরূপ, অক্সিজেন (O) সামগ্রী 0 থেকে হ্রাস পেয়েছে৷{16}}1%~0৷{20}}5% থেকে 0.001%~0.006% , এবং অবশেষে 0.0002%~0.0003%। বৈদ্যুতিক এবং তাপ পরিবাহিতা উপর অমেধ্য প্রভাব ন্যূনতম. সাধারণ অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে রয়েছে নেটওয়ার্ক ট্রান্সমিশন সংযোগকারী তারের জন্য উচ্চ-বিশুদ্ধতা তামা, বৈদ্যুতিক ভ্যাকুয়াম ডিভাইসের জন্য উচ্চ-বিশুদ্ধতা অক্সিজেন-মুক্ত তামা, নির্ভুল নির্দেশনার জন্য একক ক্রিস্টাল তামা এবং অতি-বিশুদ্ধ তামা এবং উচ্চ-বিশ্বস্ততার সংকেত সংক্রমণ এবং সুপারকন্ডাক্টর ইত্যাদি।
পলিক্রিস্টালাইন কপারের সাথে তুলনা করে, একক স্ফটিক কপারের প্রসার্য শক্তি 24.71% হ্রাস পেয়েছে, প্রসারণ 2.39 গুণ বৃদ্ধি পেয়েছে, ক্রস-বিভাগীয় সংকোচন 4.14 গুণ বৃদ্ধি পেয়েছে, প্রতিরোধ ক্ষমতা 31.7% দ্বারা হ্রাস পেয়েছে, 1.72×{ এর চেয়ে কম {11}}Ω·m, অক্সিজেনের পরিমাণ 5×10-6 এর কম, হাইড্রোজেন সামগ্রী 0...5×10-6 এর চেয়ে কম, এবং ঘনত্ব এর চেয়ে বেশি 8.92t/m3.
উচ্চ বিশুদ্ধকরণের দিকে তামার খাদ উপকরণগুলির বিকাশের অন্য দিকটি হল যে উপাদানটির উচ্চতর ব্যাপক কার্যকারিতা রয়েছে তা নিশ্চিত করার জন্য তামার খাদ ম্যাট্রিক্সকে মাইক্রোঅলয়েড কপার অ্যালয়গুলিতে অত্যন্ত বিশুদ্ধ করা প্রয়োজন।
2. মাইক্রোঅ্যালোয়িং: মাইক্রোঅ্যালোয়িং এর উদ্দেশ্য হল শক্তিতে উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধির মত অন্যান্য বৈশিষ্ট্যের বিনিময়ে সর্বনিম্ন বৈদ্যুতিক এবং তাপ পরিবাহিতাকে উৎসর্গ করা। উদাহরণস্বরূপ, প্রায় 0.1% আয়রন (Fe), ম্যাগনেসিয়াম (Mg), টেলুরিয়াম (Te), সিলিকন (Si), সিলভার (Ag), টাইটানিয়াম (Ti), ক্রোমিয়াম (Cr) বা জিরকোনিয়াম যোগ করা (Zr), বিরল পৃথিবীর উপাদান, ইত্যাদি এর শক্তি, কঠোরতা, নরম করার তাপমাত্রা বা মেশিনযোগ্যতা উন্নত করতে পারে। Microalloyed তামা বর্তমান তামা খাদ উপাদান উন্নয়নে গরম বিষয় এক. অক্সিজেন-কঠিন তামা এবং উচ্চ-শক্তি এবং উচ্চ-পরিবাহিতা কপার অ্যালয় হল প্রধান মাইক্রোঅলয়ড কপার।
অক্সিজেন-ভিত্তিক তামার ধারণাটি হল যে অক্সিজেন-মুক্ত তামার সাথে সম্পর্কিত, এর তামার পরিমাণ 99.90% এর উপরে, যা সাধারণ খাঁটি তামার সমতুল্য, তবে এর অক্সিজেনের পরিমাণ 0 এ নিয়ন্ত্রিত হয়। 005%~0.02%, এবং পরিবাহিতা 100% IACS-এর উপরে হতে পারে। এর কারণ হল সঠিক পরিমাণে অক্সিজেন একটি নির্দিষ্ট জারণ এবং রাসায়নিক ভূমিকা পালন করে স্ফটিকগুলির মধ্যে অপরিষ্কার উপাদানগুলির উপর, একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে ম্যাট্রিক্সকে বিশুদ্ধ করে। অক্সিজেন-ভিত্তিক তামা উৎপাদনের সবচেয়ে বড় বৈশিষ্ট্য হল এর কাঁচামালের কম খরচ। নিম্ন-গ্রেডের তামার বর্জ্য পদার্থগুলি উচ্চ বৈদ্যুতিক এবং তাপ পরিবাহিতা সহ অক্সিজেন-ভিত্তিক তামা সামগ্রী তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।
উচ্চ-শক্তি এবং উচ্চ-পরিবাহিতা তামার মিশ্রণ বিশ্বজুড়ে বস্তুগত বিজ্ঞান এবং প্রযুক্তি কর্মীদের দ্বারা তাদের ভাল ব্যাপক কর্মক্ষমতার কারণে পছন্দ করা হয়েছে। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে এগুলি দ্রুত বর্ধনশীল প্রকারের তামার খাদ। মাইক্রোঅ্যালয়িং দ্বারা যুক্ত উপাদানগুলি প্রধানত: P, Fe, Cr, Zr, Ni, Si, Ag, Sn, Al, ইত্যাদি। প্রতিনিধিত্বমূলক অ্যালয় সিস্টেমগুলি মূলত Cu-P, Cu-Fe-P সিস্টেম, Cu-Ni-Si সিস্টেম, Cu-Cr, Cu-Cr-Zr সিস্টেম, Cu-Ag, Cu-Ag-Cr, Cu-Ag-Zr সিস্টেম, Cu-Sn সিস্টেম, ইত্যাদি, সেইসাথে বিভিন্ন বিরল আর্থ অ্যালয় সিস্টেম। সংকর ধাতুর অন্যান্য উপাদানের সামগ্রীর যোগফল কমপক্ষে 0 হতে পারে৷{18}}1%~0.1%, এবং সর্বাধিক সাধারণত 3%-এর বেশি নয়৷ তাদের সাধারণ বৈশিষ্ট্য হল যে উপাদানটির উচ্চ শক্তি এবং উচ্চ পরিবাহিতা রয়েছে।
3. কমপ্লেক্স মাল্টি-এলিমেন্ট অ্যালোয়িং: তামা এবং এর অ্যালয়গুলির শক্তি, জারা প্রতিরোধ, পরিধান প্রতিরোধ এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্যগুলিকে আরও উন্নত করার জন্য বা নির্দিষ্ট বিশেষ প্রয়োগের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে, একাধিক উপাদান যেমন পাঁচ-উপাদান এবং ছয়-উপাদান রয়েছে। উচ্চ স্থিতিস্থাপকতা, উচ্চ পরিধান প্রতিরোধের, উচ্চ জারা প্রতিরোধের এবং সহজ কাটার মতো বিভিন্ন ফাংশন অর্জনের জন্য বিদ্যমান ব্রোঞ্জ এবং পিতলের সাথে যুক্ত করা হয়েছে। মাল্টি-এলিমেন্ট (চার বা ততোধিক উপাদান) অ্যালোয়িং তামার খাদগুলির বিকাশে আরেকটি আলোচিত বিষয় হয়ে উঠেছে এবং নতুন জটিল খাদগুলি একটি অবিরাম প্রবাহে আবির্ভূত হচ্ছে। সাধারণ সংকর ধাতুগুলির মধ্যে রয়েছে বহু-উপাদান ম্যাঙ্গানিজ ব্রাস, সিলিকন-ম্যাঙ্গানিজ ব্রাস, বোরন-টিন ব্রাস, সীসা-মুক্ত ফ্রি-কাটিং কপার অ্যালয়, ইত্যাদি। তাদের সাধারণ বৈশিষ্ট্য হল উচ্চ শক্তি এবং দৃঢ়তা, এবং প্রসার্য শক্তি সাধারণত 6{{24} এ পৌঁছাতে পারে }}0~70{{30}MPa বা আরও বেশি। উদাহরণস্বরূপ, নতুন ম্যাঙ্গানিজ ব্রাস HMn59-2-1-0.5 (Cu: 58%~59%, Mn: 1.8%~2.2%, Al: 1.4%~1.7%, Fe: 0.36% ~0.65%, Si: 0.6%~0.9%, Sn: 0.1%~0.4%, Pb: 0.3%~0.6%, Zn অবশিষ্ট) একটি নিয়ন্ত্রণ টিউবের শক্তি 6{{60}}0MPa, একটি প্রসারণ 2{{70}}% এর বেশি, এবং 180 এর বেশি কঠোরতা HB। অ্যালুমিনিয়াম ব্রাস HAL64-5-4-2 (Cu: 63.5%~65.5%, Al: 4.5%~6৷{75}}%, Mn: 3৷{79}}%~5.0%, Fe: 2.0%~ 3.0%, Pb: 0.2%~1.0%, Zn অবশিষ্ট), এর শক্তি 750MPa-এর বেশি, কঠোরতা HB 220 ছাড়িয়ে গেছে। নতুন অ্যালুমিনিয়াম ব্রোঞ্জ QAl9-5-1-1 (Cu: অবশিষ্ট, Al: 8.0%~10.0%, Ni : 4.0%~6.0%, Mn: 0.5%~1.5%, Fe: 0.5%~1.5%), এর শক্তি 650MPa, ফলন শক্তি 400MPa পৌঁছে, প্রসারণ 14% এর বেশি। এই উপকরণগুলি স্বয়ংচালিত সিঙ্ক্রোনাইজার গিয়ার রিং, উচ্চ-চাপ পাম্প ঘর্ষণ জোড়া বা ইলেক্ট্রোড কপার ওয়েজ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় এবং তাদের আয়ু সাধারণ পিতল বা ব্রোঞ্জের তুলনায় এক থেকে কয়েক গুণ বেশি।
সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, মানুষের পরিবেশ সচেতনতার উন্নতির সাথে, পরিবেশ সুরক্ষা বিশ্ব সভ্যতার বিকাশের থিম হয়ে উঠেছে। মানুষ সীসা, বেরিলিয়াম, ক্যাডমিয়াম এবং আর্সেনিকের মতো ক্ষতিকারক উপাদানগুলির প্রভাব সম্পর্কে বেশি উদ্বিগ্ন। পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ তামার খাদ উপকরণগুলির বিকাশ যেমন সীসা-মুক্ত ফ্রি-কাটিং ব্রাস, বেরিলিয়াম-মুক্ত উচ্চ-ইলাস্টিক কপার অ্যালয় এবং আর্সেনিক-মুক্ত জারা-প্রতিরোধী তামা খাদ তামা খাদ উপকরণগুলির অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ বিকাশের দিক হয়ে উঠেছে।
4. যৌগিক উপকরণ: তামার খাদ উপকরণ তৈরির দুটি প্রধান উপায় রয়েছে: একটি হল একটি খাদ তৈরি করতে তামার ম্যাট্রিক্সকে শক্তিশালী করার জন্য খাদ উপাদানগুলি প্রবর্তন করা; অন্যটি হল একটি যৌগিক উপাদান গঠনের জন্য একটি দ্বিতীয় শক্তিশালীকরণ পর্যায় প্রবর্তন করা। উদাহরণস্বরূপ, বিচ্ছুরণ-শক্তিশালী অক্সিজেন-মুক্ত তামা একটি সাধারণ কৃত্রিম যৌগিক উপাদান, এবং সাধারণত ব্যবহৃত বিচ্ছুরিত কণাগুলির মধ্যে রয়েছে Al2O3, ZrO2, Y2O3, ThO2, ইত্যাদি। কৃত্রিম যৌগিক উপাদান পদ্ধতিটি কৃত্রিমভাবে দ্বিতীয় পর্যায়ের কণা বা ফাইবার যোগ করাকে বোঝায়। কপার ম্যাট্রিক্সকে শক্তিশালী করার জন্য তামাতে, এবং একটি উপাদান পেতে তামাকে শক্তিশালী করার জন্য তামা ম্যাট্রিক্সে সমানভাবে বিতরণ করা, সূক্ষ্ম, এবং তাপীয়ভাবে স্থিতিশীল অক্সাইড কণাগুলি প্রবর্তন করা। দ্বিতীয় পর্যায়ের উপাদানটি সাধারণত 1% এর নিচে বা এমনকি 0.01% থেকেও কম, কিন্তু উপাদানের উপর শক্তিশালীকরণ প্রভাব অত্যন্ত সুস্পষ্ট, বিশেষ করে উপাদানটির উচ্চ-তাপমাত্রার শক্তিকে ব্যাপকভাবে উন্নত করে। উদাহরণস্বরূপ, Cu-2.5%TiB2 (ভলিউম ভগ্নাংশ), পরিবাহিতা হল 76%LACS, এবং প্রসার্য শক্তি হল 675MPa; Cu-0.5%Al2O3 (ভরাংশ ভগ্নাংশ) সিরিজের অ্যালয়, উপাদানটির গ্রিনহাউস শক্তি 500~800MPa এ পৌঁছাতে পারে, পরিবাহিতা 85%LACS-এর বেশি এবং 900 এ হাইড্রোজেন পোড়ানোর পরে উপাদানটির শক্তিতে পৌঁছাতে পারে ডিগ্রী এখনও 200 ~ 400MPa পৌঁছেছে।
দ্রুত বিকশিত আরেকটি প্রকার হল ইন-সিটু কম্পোজিট ম্যাটেরিয়াল (স্বয়ংক্রিয় যৌগিক পদার্থ)। ইন-সিটু কম্পোজিট উপাদানগুলি এমন এক ধরণের যৌগিক উপাদানকে বোঝায় যেখানে উপাদানগুলির মধ্যে বা উপাদান এবং যৌগের মধ্যে এক্সোথার্মিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে তামা ম্যাট্রিক্সে শক্তিবৃদ্ধি তৈরি হয়। এই ধরণের যৌগিক উপাদানের শক্তিবৃদ্ধিগুলির কোনও ইন্টারফেস দূষণ নেই এবং ম্যাট্রিক্সের সাথে ভাল ইন্টারফেস সামঞ্জস্য রয়েছে। ঐতিহ্যগত কৃত্রিম বহিরাগত শক্তিবৃদ্ধি যৌগিক উপকরণের সাথে তুলনা করে, তাদের শক্তি ব্যাপকভাবে উন্নত হয়, যখন ভাল দৃঢ়তা এবং ভাল উচ্চ তাপমাত্রা কর্মক্ষমতা বজায় থাকে। উদাহরণস্বরূপ, Cu-20%Nb (ভলিউম ভগ্নাংশ) যৌগিক পদার্থের অত্যন্ত উচ্চ প্রসার্য শক্তি রয়েছে, 2000Pa এর কাছাকাছি; Cu-18% (ভরাংশের ভগ্নাংশ) এর পরিবাহিতা 66.6%LACS এবং 1450MPa এর প্রসার্য শক্তি রয়েছে। অন্যান্য যৌগিক উপকরণ যেমন Cu-Fe এবং Cu-Ta-তেও উচ্চ কক্ষ তাপমাত্রার শক্তি এবং উচ্চ তাপমাত্রার শক্তি রয়েছে এবং উপকরণগুলির শক্তি সাধারণত 800 ~ 1500MPa এ পৌঁছাতে পারে।
