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PROCEDE D'AMELORATION DE LA CONDUCTIBILITE DU CUIVRE ".
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L'invention concerne l'amélioration du cuivre et particu- lièrement l'amélioration de la conductibilité électrique du cuivre commercial.
L'invention concerne en outre et en liaison avec ce qui précède la transformation du cuivre cathodique en pièces de mou- lage en cuivre, sans avoir recours à. l'affinage usuel par souff- flage et brassage.
Jusqu'ici on a suppose que la conductibilité électrique du cuivre dépend de son de-gré de pureté. On était d'avis, que plus le cuivre est pur, plus sa conductibilité est grande. Le cuivre commercial avait une conductibilité d'environ 58 à 58 1/2
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Il a 3t trouva que l'addition de faibles quantité de lithium provoque une augmentation de cette conductibilité.
Cette augmentation de la conductibilité s'obtient dans le
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cuivre coulé comme d,a,±1s le cuivre traita ou travails à l'état solidifié . Ainsi on parvient par exemple à augmenter la conduc-- dibilit des fils obtenus de lingots à fils, jusqu'à environ 60 , lorsqu'on ajoute au cuivre une quantité telle de lithium, qu' il
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en reste dans le cuivre environ 0,003%. Dans de la matière coulée on n'obtient naturellement pas une augmentation aussi élevée de la conductibilité vu que la matière coule possède toujours une conductibilité inférieure.
Mais au point de 'vue relatif, le lithium exerce également dans ce cas une influence avantageuse.
On a fait simultanément la constatation surprenante, qu'on
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peut fabriquer les pièces de m::mla,:.s; èr1 cuivre cathonjqu8, sans application d'un affinage. En c-s d' -mpIoL do ces cathodes il était jusqu'ici toujours nécessaire, de rendre la charge, a.:.1':'s sa fusion, apte à. la coulée par soufflage et brassage .
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Par contre, si, conformément à 1.':1 présente invention, les cathodes fondues sont additionnées, pcndsnt ou après la fusion, d'une faible quantité de lithium, on =>eut coules 7e cuivre 1Jn-m.5- diât'ement après sa, fusion complète, sans avoir à. cra,indre que les pièces de moulage comportent des soufflures, ou autrement inutilisables.
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L'effet du lithium ne provient pas d'une 0 so)ÇYdation .puis- que le cuivre cathodique est, de l'rime abo orl, considérablement exempt d'oxygène. Le lithium semble provoquer la liaison ou l'expulsion du soufre ='.ve zt.uellement prient, ou '1ussi des gaz , comme par exemple l'hydrogène et l'acide sulfureux. Ceci ressort de l'augmentation éno1!JJ.e de la, densité que subit in cuivre traita avec du lithium, à savoir, la 0811S i t:i monte d'environ 7, 6 à 8,9.
Le calcium possède une action semblable u, celle du lithium, quoique pas aussi forte. L'ajoute de calcium offre encore cet avan-
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tage particulier, qu'une ajoute excessive n'entraide pas une diminution aussi rapide de la conductibilité électrique.D'au- tre part il est vrai que l'action du calcium est moins intense que celle du lithium . Par conséquent il est avantageux de faire agir sur le cuivre les deusmétaux ensemble, en employant un certain minimum de lithium ,pour éliminer d'une manière ra- pide et radicale la quantité principale des impuretés et en ajoutant un peu de calcium, destin: à supprimer las restes éventuels en matières impurifiantes.
A part l'augmentation de densité du cuivre trait :, suivant la présente invention, ce cuivre possède aussi des qualités con- sidérablement améliorées au point de vue du traitement à chaud.
Ainsi des lingots de cuivre ayant reçu une ajoute de lithium, se laissant laminer beaucoup mieux que le même cuivre sans li- thium, même s'il a été soumis à l'affinage usuel.
Dans la réalisation de l'invention on procède de manière, qu'on ajoute le lithium au cuivre fondu dans une proportion d' en- viron 0,005 - 0,1%. L'importance de l'ajoute dépend d'une part de la perte au feu, que subit le lithium lors de son introduc- tion dans le bain en fusion, l'espèce de four et les conditions de fusion entrant particulièrement ici en ligne de compte. De plus l'importance de l'ajoute dépend également de la quantité d'oxy- gène ou d'autres impuretés contenues dans le cuivre, vu que le lithium possède une forte affinité par rapport à ces impuretés et provoque d'abord leur élimination, avant de rester lui même sous forme de composante d'alliage dans le cuivre.
Il est important pour la réalisation de la présente inven- tion, qu'il reste encore dans le cuivre comme tel une teneur d'environ 0,002 - 0,005% de litnium , ce qui peut être vérifié facilement par des méthodes d'analyse spectrale.
Cette teneur en lithium est importante pour obtenir l'op- timum en conductibilité électrique, Si l'on augmente la teneur en lithium au dessus, ou si on la diminue en dessous de cette limite, on ne parvient pas à augmenter la conductibilité élec-
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trique au dessus de la va,leur que l'on peut autrement obtenir pour la même espèce de cuivre.
En vue d'une meilleure incorporation du lithium dans le cuivre, il est avantageux d'ajouter au cuivre fondu non pas
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le dit mtal comme tel, mais sous forme d'un a-liage prélimi- n,3,ite à faible teneur de lithium. Dans ce cas il est à>a.r t-iciJlii;- rement ava itacux d'employer un alliai préliminaire avec envi- ron 2% de lithium et le reste en cuivre. Wais lorsqu'on emploie du lithium métallique et des alliages à haut pourcentage de
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lithium, il faut avoir soin de les C,-1n,.:>; ",rer à i' abr 1. de l' in- fluence de l'air, vu que déjà après'un court, magasinage des réac- tions avec l'azote de l'air ont lieu à la, suite desquelles on observe une formation de nitrite de lithium.
Or, c'est précisément
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le nitrite de lithium qui diminue la, i\ilJIlJ.1:t,:'Í des pièces de moula- ge, avec lesquelles il est venu en contact .
Ci-après,soit donné d'abord un exemple de l'augmentation
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de la conductibilité 41e±t-riq.:.e du cuivre affin='. Des catnodes obtenues par voie electrolytique et fondues ftHo 1t additionnées, après l'affinage usuel, de 0, OI,'. de lithium. A l'aide d'un essai parallèle préliminaire, cette quantité du lithium était détermi- née de manière, que dans l3. suite le 1:1 t;Ü en contemit encore environ 0,003%.
Le métal coul fut lamina t>4.iii.é et recuit, et possédait une c0110uctibili t d'environ 60, tanc i.s qu' une épreuve pr.Levr e avant le traitement au lithium voss 50rÜt une conducti- bilitéde 58, 6.
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Alors que l'exemple ci-dessus montre 11 eff .t, d'une ajoute de lithium au cuivre affina et transforma à l' tat solidifie, l'exemple ci-après montre son effet sur de la fonte de cuivre ordinaire obtenue sans affinage.
Des déchets de cathodes furent fondues et additionnées après la, fusion, peu avant la coul 'e, d'une ajoute de 0,01% de lithium sous forme d'un alliage de cuivre-lithium de 2%. Pour ce a, l'alliage préliminaire fût fixé à un bâton de cuivre et incorpore au bain par agitation, Après l'ajoute du lithium le métal fût ,-le
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coulé et les pièces de moulage ainsi obtendes furent soumises à l'épreuve. On obtient pour résultat, que la conductibilité de la matière de moulage sans ajoute dE-, lithium =tait d'environ 46, tandis qu'après le traitement avec du lithium la conducti- bilité était montée à 59,2.
Une ajoute de 0,005% de calcium à la même matière fît monter la conductibilité à environ 57,6.
Vu que la conductibilité de la chaleur est approximativement proportionnelle à la conductibilité électrique, les objets obtenus suivant la présente invention peuvent naturellement être employés également dans des buts exigeant de bonnes qualit s au point de vue réfrigération, par exemple pour tuyères à ,vent, pièce de réfrigération pour fours à cuve et analogues.
REVENDICATIONS.
I) Procédé d'amélioration de la conductibilité du cuivre,- caractérisa en ce que le cuivre est additionné à 1' état fondu de 0,005 - 0,1% de lithium et / ou de calcium de manière, à ce que le produit final contienne encore 0,002-0,005% de lithium ou 0,005 -0,01% de calcium.