1. Nõuded suure juhtivusega{1}}vase koostisele
Suure -juhtivusega vask viitab üldiselt vasele, mille elektrijuhtivus on vähemalt 100% IACS (rahvusvaheline lõõmutatud vase standard). Selle nõude täitmiseks on oluline keemilise koostise range kontroll.
Esiteks peab vase baaspuhtus olema piisavalt kõrge. Tavalise suure juhtivusega-vase puhul peaks vase massiosa olema vähemalt 99,90%. Kõrge täpsusega-elektrooniliste ja elektriliste rakenduste puhul on puhtus sageli kõrgem kui 99,95% või isegi 99,99%. Suurem vase puhtusaste vähendab lisanditest ja võre defektidest põhjustatud elektronide hajumist, parandades seeläbi juhtivust.
Teiseks peab kahjulike lisandite sisaldus olema rangelt piiratud. Tavalised lisandid, nagu fosfor, raud, väävel, hapnik, plii, vismut, antimon, arseen ja nikkel, vähendavad oluliselt elektrijuhtivust.
Kõrge juhtivusega vase{0}}tüüpilised koostise piirangud on järgmised:
Fosfor 0,005% või vähem
rauda vähem kui 0,005% või sellega võrdne
Väävel 0,005% või vähem
Hapnik Vähem kui 0,02% või võrdne sellega (hapnikku-kandva vase puhul) või madalam hapniku-vaba vase puhul
Mitte{0}}vase lisandid kokku Vähem kui 0,05–0,10% või sellega võrdne
Hapnikuvaba vask (OFC) kontrollib veelgi hapnikusisaldust alla 0,001%, et vältida haprust ja juhtivuse kadu kõrgel temperatuuril töötlemisel.
2. Kas kõrgem vasesisaldus on alati parem?
Puhtas vases parandab suurem vasesisaldus elektri- ja soojusjuhtivust, kuid see ei ole alati parem kõigi rakenduste jaoks.
Teatud vahemikus vähendab vase puhtuse suurendamine lisandite hajumist ja parandab oluliselt juhtivust. Liiga kõrge puhtusaste toob aga kaasa probleeme:
Kulud kasvavad järsult, kuna ülikõrge{0}}puhastus nõuab keerulisi protsesse, nagu elektrolüütiline rafineerimine ja vaakumsulatamine.
Mehaaniline tugevus väheneb, kuna puhas vask on väga pehme ning sellel on madal kõvadus ja kulumiskindlus.
Mõnel juhul võivad kasulikud mikroelemendid (nagu väikesed kogused hõbedat või kaadmiumi kontrollitud kontsentratsioonis) parandada tugevust ja pehmenemiskindlust ilma juhtivust tõsiselt kahjustamata.
Seetõttu tuleks vase puhtus valida vastavalt tegelikele vajadustele. Näiteks tavaliste elektrikomponentide puhtusaste on 99,90%–99,95%, samas kui kõrgsageduslikud signaalid ja ülitäpsed seadmed nõuavad 99,99% või rohkem.
3. Lisandite elementide mõju juhtivusele
Peaaegu kõik lisandielemendid tahkes lahuse või sademe kujul vähendavad puhta vase elektrijuhtivust.
Lahustuvad lisandid (fosfor, raud, nikkel, arseen, antimon, vismut) moonutavad vase võre ja hajutavad tugevalt elektrone, mis viib juhtivuse järsu languseni. Isegi 0,01% fosfor võib põhjustada ilmset juhtivuse kaotust.
Lahustumatud või nõrgalt lahustuvad lisandid (plii, väävel) moodustavad terade piiridel teise -faasi osakesed, suurendades elektronide hajumist ja vähendades ka juhtivust.
Hapnik moodustab Cu₂O osakesi, mis mõjutavad nii juhtivust kui ka töötlemisvõimet. Nende mõjude vältimiseks kasutatakse spetsiaalsetes rakendustes hapnikuvaba -vaske.
Üldiselt, mida väiksem on aatomi raadiuse ja lahustuvuse erinevus lisandi ja vase vahel, seda väiksem on juhtivuse kahjustus; vastasel juhul on mõju tõsisem. Suure-juhtivusega rakenduste puhul on lisandite sisalduse minimeerimine kõige tõhusam viis jõudluse tagamiseks.
