如何防止紫銅氧化

銅原子序數為29，隸屬於過渡金屬，密度是8。92g/cm3，熔點1083。4℃，具有良好的導熱和導電效能，但在潮溼的空氣中金屬銅表面與氧氣發生化學反應，生成Cu2（OH）2CO3，即銅綠，通常電纜生產廠中銅氧化多顯示錶面發黑，正是這種銅導體表面氧化現象的存在，困擾著眾多電纜企業。

我們在長期日常生產中觀察發現，透過優質銅杆選擇、有效控制拉絲工藝及乳化液濃度和溫度、鈍化處理銅導體絞合或束絞銅絲表面、後續工序最佳化處理等手段，會有效控制電纜銅導體的質量、防止其氧化，會極大的提高工作效率，減少返工頻次，從而達到降低成本和提高內在產品質量的有益效果。

下面我們以中壓電力電纜生產為例，從銅杆抵達生產廠、儲存、拉絲、絞合、內芯存放到絕緣擠出，對每個步驟有效控制措施進行分析。

▎中壓電力電纜生產過程中的銅導體防氧化控制

電纜用金屬銅從原理上講主要有物理方法阻隔銅與潮溼空氣接觸、陰極保護氧化還原法阻止銅導體氧化、化學方法在銅導體表面生產鈍化膜阻止氧化，抑或在導體表面噴塗特殊液體予以保護。以中壓電力電纜生產為例，每道工序防氧化控制的主要方法。

銅杆進廠前運輸、檢測及儲存

我國大多數電纜企業用銅基本外購，而多數企業往往忽視了銅杆進廠前運輸過程的控制，在江南及沿海地帶（江浙、閩粵）夏季較長且多雨，銅杆基本透過重型卡車運輸至公司，透過筆者瞭解，很多電纜企業沒有制定相應的銅杆供應商運輸規範、夏季雨天包裝規範等制度，這使得往往出現銅杆供應商發貨時銅杆表面完好無氧化發黑，而到達電纜企業使用者面前時則出現銅杆表面發黑現象，帶來了不必要的麻煩。

銅杆進廠檢驗基本依照GB/T 3048。2或電纜企業企標，有嚴格的程式。銅杆的儲存一般電纜企業均放在倉庫裡，一般企業有較為嚴格的儲存管理辦法，

在銅杆儲存時，尤其是夏季雨天，一定要用塑膠布或塑膠薄膜覆蓋銅杆，用最簡單的物理阻隔法阻止銅杆與潮溼空氣的接觸制

，而這一點往往受到電纜企業的忽視。在車間領用銅杆時一定要逐個銅杆捲進行肉眼檢查是否有發黑現象，從生產源頭加以控制。

銅杆拉絲工序的控制

本階段以電力電纜最常用的8mm銅杆為例，如今拉絲時一般使用連續退火的銅大拉，需經過放線、拉絲與退火、冷卻、烘乾、收線等過程，首選選取對應規格的模具，切不可過小，如過小會強制使金屬銅的晶格變異，加劇金屬溫度的急劇上升。

在開機前檢查乳化液的濃度，確保濃度合格，在放線過程中，應保持放線張力穩定、均勻，不可過度顫動（顫動不可避免），拉絲過程中操作者應密切關注退火溫度的變化，拉絲後導體硬化，延伸率變小，導體直流電阻率上升，拉絲候成圈時銅導體表面不應有殘餘乳化液，此處需要操作者肉眼識別，在拉絲下盤後用透明塑膠薄膜密封，存放於乾燥環境之中，待流轉，但多數電纜企業因為嫌銅絲包薄膜麻煩而省略包薄膜工序。剛拉絲成圈的導體表面溫度高於室溫，如遇雨季會潛在氧化的風險。

銅絲絞合（束絞）與化學交聯擠出工序

以銅絲絞合為例，在導體絞合過程中，各單絲以規則絞合或不規則絞合等方式絞合，經過各道壓模後金屬銅晶格改變結構，在強外力作用下，過模後銅導體溫度較過模前有較大提高，尤其是緊壓導體、扇形導體等，且框絞機目前無線上退火或降溫裝置，因此銅導體外層易氧化，在絞合前，選擇合適的絞合模具、緊壓輪、排線器，調整收線與放線張力，裝置調整完畢後，操作者肉眼觀察上盤銅絲與放線架中心銅絲的表面光潔度，確保無明顯黑點，再啟動機器。

一般電纜企業會在絞合工序（框絞機、籠絞機）中施加抗氧劑，抗氧劑的配方是0。3%左右的苯並三氮唑酒精溶液，操作方法是將抗氧劑融入工業酒精之中，用輸液軟管滴入銅絲中，滴入標準以剛好浸潤銅絲為準，避免過少區域性潛在氧化或過多浪費的現象發生，在所有防氧化工作準備穩妥後，再開機運轉。

收線處應保證收線盤乾燥，收線盤裝滿後，用透明塑膠薄膜密封，與銅絲拉制同理，很多電纜企業也省略了此步驟，若此步驟造成銅導體氧化，對低壓電纜影響尚低，對超高壓電纜而言，影響則不堪設想。銅導體在經過拉絲、絞合、儲存後，金屬銅晶格形態已基本穩定。化學交聯即在交聯劑、抗氧劑、耦合劑等條件下，將XLPE均勻的擠包在銅導體上。在將裝滿銅導體的放線盤啟動前，調整收放線張力，保證裝置執行平穩。

▎總結

我國幾乎所有的電纜廠都面臨銅導體氧化的困擾，從金屬銅化學特性講，就是要保持金屬銅的還原性。在日常生產中，採用如下措施可減少銅導體氧化的機率：

1、 選擇質優金屬銅杆，規範供應商運輸、交貨流程與制度，銅杆到公司後，採取透明塑膠薄膜密封措施，銅導體拉制、絞合後都應採取透明塑膠薄膜密封措施；

2、 採用合適的銅絲拉制工藝，定期檢查拉絲機的退火部件，優先選擇含抗氧劑的拉絲油，定期檢查乳化液濃度，保質期到期前一定提前更換；

3、 銅絲絞合、擠包絕緣工序採用鈍化處理技術；

4、 樹立質量意識，加強業務培訓讓以上工序操作者清楚銅絲氧化帶來的不良後果。