Sorularınız mı var? Yardımcı olalım! İletişime Geçin
info@betakim.com.tr

Bakır Anot, Cu Anot, Copper Anode, Copper Electrode, Cu Anode, Electrolytic Copper Anode, 7440-50-8

Bakır Anot, Cu Anot, Copper Anode, Copper Electrode, Cu Anode, Electrolytic Copper Anode, 7440-50-8

BAKIR ANOT (Cu ANOT)

1. Kimyasal Kimlik ve Malzeme Sınıflandırması

  • Ürün Adı: Bakır Anot, Cu Anot (Bakır Anotu), Elektrolitik Bakır Anot

  • Malzeme Türü: Saf Bakır (Cu) veya Bakır Alaşımları

  • CAS Numarası: 7440-50-8 (bakır)

  • UN Numarası: Katı halde tehlikeli mal olarak sınıflandırılmaz

  • EINECS Numarası: 231-159-6

2. Kimyasal Bileşim (Tipik, ağırlık %)

Element Elektrolitik Bakır (Cu-ETP) Oksijensiz Bakır (Cu-OF)
Bakır (Cu) ≥99,90 ≥99,99
Oksijen (O) 0,02 – 0,05 ≤0,001
Fosfor (P) ≤0,002 ≤0,0005
Kurşun (Pb) ≤0,005 ≤0,001
Demir (Fe) ≤0,005 ≤0,001
Kükürt (S) ≤0,002 ≤0,001
Diğer safsızlıklar (toplam) ≤0,03 ≤0,01

3. Fiziksel Özellikler

Özellik Değer
Renk Kırmızımsı-kahverengi (karakteristik bakır rengi)
Yoğunluk (20°C) 8,96 g/cm³
Ergime noktası 1083°C (1981°F)
Kaynama noktası 2562°C
Elektrik iletkenliği (IACS) %97–101 (tavlama durumuna bağlı)
Isıl iletkenlik (20°C) 385–401 W/(m·K)
Öz ısı kapasitesi (25°C) 0,385 J/(g·K)
Sertlik (Brinell) 40–60 HB (tavlanmış), 80–110 HB (sert çekilmiş)
Tane boyutu 20–150 μm (termomekanik işleme bağlı)

4. Mekanik Özellikler

Özellik Tavlanmış (Yumuşak) Sert Çekilmiş
Çekme dayanımı (MPa) 220–250 300–360
Akma dayanımı (%0,2 kalıcı uzama) (MPa) 60–80 250–300
Kopma uzaması (%) 45–55 5–15
Elastisite modülü (GPa) 115–120 115–120
Poisson oranı 0,34 0,34
Sertlik (HV) 40–60 90–120

5. Elektrokimyasal Özellikler (Elektrokaplama İçin Kritiktir)

Parametre Değer / Davranış
Standart elektrot potansiyeli (Cu²⁺/Cu) +0,337 V (SHE’ye karşı)
Anot polarizasyon davranışı Ortama bağlı; fosforlu bakıra göre daha kararsız
Anot çözünme verimi %95–99 (banyo bileşimine bağlı)
Çamur oluşum hızı (Cu-ETP) %5–10 (yüksek)
Çamur oluşum hızı (Cu-OF) %2–5 (orta)
Çalışma akım yoğunluğu aralığı 1–6 A/dm² (tipik), 8 A/dm²’ye kadar (optimize edilmiş)
Akım verimi %95–100
Korozyon hızı (nötral su, 25°C) ~0,025 mm/yıl

6. Metalurjik ve Mikroyapısal Karakteristikler

  • Kristal yapı: Yüzey merkezli kübik (FCC)

  • Kafes parametresi: a = 0,3615 nm

  • Oksijenin rolü: Cu-ETP’de oksijen, Cu₂O olarak tane sınırlarında bulunur → anot çamuru oluşumuna neden olur

  • Oksijensiz bakır (Cu-OF): Daha homojen mikroyapı, daha düşük çamur oranı

  • Tavlanma davranışı: Yeniden kristalleşme sıcaklığı ~200–300°C

7. Üretim Yöntemleri

7.1 Elektrolitik Rafinasyon (Birincil Üretim)

  • Besleme: Blister bakır (~%98–99 Cu)

  • Elektrolit: CuSO₄/H₂SO₄ çözeltisi

  • Katot ürünü: Elektrolitik bakır katot (%99,99+ Cu)

  • Anot ürünü: Rafine edilmemiş bakır (bu işlemde anot olarak kullanılır)

7.2 Döküm ve Termomekanik İşleme (Anot Şekillendirme)

  • Proses: Elektrolitik katotlar → ergitme (1150–1200°C) → sürekli döküm → sıcak haddeleme → soğuk çekme/haddeleme → kesme

  • Koruyucu atmosfer: Oksijensiz bakır için inert gaz (Ar veya N₂) kullanılır

  • Şekillendirme: Levha, çubuk, topak, halka, özel geometriler

7.3 Toz Metalurjisi (Özel Uygulamalar için)

  • Proses: Bakır tozu → presleme → sinterleme (800–900°C, H₂ atmosferi)

  • Kullanım: Gözenekli anotlar, yüksek yüzey alanı gerektiren uygulamalar

8. Bakır Anot Çözünme Mekanizması

  • Anot reaksiyonu: Cu → Cu²⁺ + 2e⁻

  • Yan reaksiyonlar:

    • Cu₂O (oksit) + 2H⁺ → Cu²⁺ + Cu + H₂O (asidik banyolarda)

    • Çözünmeyen Cu₂O partikülleri → çamur oluşumu

  • Fosforlu bakıra göre fark: Saf bakır anotta fosfor bulunmadığı için yüzeyde koruyucu fosfit filmi oluşmaz → daha fazla çamur

  • Çamur bileşimi: Cu₂O, Cu, eser metaller (As, Sb, Bi)

9. Kullanım Alanları – Elektrokaplama Endüstrisi

9.1 Asidik Bakır Kaplama (Watts tipi banyo)

Parametre Tipik Aralık
Banyo bileşimi CuSO₄·5H₂O: 200–250 g/L, H₂SO₄: 50–70 g/L
Klorür (Cl⁻) 50–100 ppm
Sıcaklık 50–65°C
Katot akım yoğunluğu 2–6 A/dm²
Anot:katot oranı 1:1 ila 2:1
Karıştırma Hava (düşük basınç) veya mekanik

9.2 PCB (Baskılı Devre Kartı) Üretimi

  • Uygulama: Panel kaplama, desen kaplama, delik içi kaplama

  • Akım yoğunluğu: 1–3 A/dm²

  • Gereksinim: Yüksek saflık (≥%99,9) ve düşük oksijen içeriği

  • Fosforlu anot tercih nedeni: Daha az çamur → daha temiz banyo

9.3 Katodik Koruma Sistemleri (Gemi ve Boru Hatları)

  • Uygulama: Galvanik anot olarak (daha az yaygın; çinko veya alüminyum tercih edilir)

  • Elektrolit: Deniz suyu veya toprak nemi

  • Akım çıkışı: ~25 A·h/kg (bakır için düşük)

9.4 Elektroliz ve Elektrokazanma

  • Uygulama: Bakırın elektrokazanımı (anot olarak kurşun veya paslanmaz çelik tercih edilir)

  • Bakır anot kullanımı: Bakır rafinasyonunda anot olarak kullanılır (çözünen anot)

9.5 Dekoratif ve Endüstriyel Kaplama

  • Altlık malzemeler: Çelik, pirinç, çinko döküm, alüminyum

  • Tipik katman sırası: Bakır → nikel → krom

  • Anot ömrü: 6–18 ay (sürekli çalışma, banyo koşullarına bağlı)

10. Bakır Anot Türleriyle Karşılaştırma

Özellik Elektrolitik Sert Bakır (Cu-ETP) Oksijensiz Bakır (Cu-OF) Fosforlu Bakır (Cu-P)
P içeriği <%0,002 <%0,0005 %0,04–0,06
O içeriği %0,02–0,05 <%0,001 <%0,01
Çamur oluşumu Yüksek (%5–10) Düşük–Orta (%2–5) Çok düşük (≤%1)
Anot polarizasyonu Kararsız, pasivasyon riski Kararlıya yakın Çok kararlı
Kaplama kalitesi Zayıf–Orta (pürüzlü olabilir) İyi Mükemmel
İletkenlik (%IACS) %98–101 %101+ %85–95
Maliyet Düşük Yüksek Orta
Tipik kullanım Genel kaplama, düşük kalite Hassas elektronik PCB, otomotiv

11. Ürün Formları ve Boyutları (Tipik)

Şekil Boyut Aralığı Uzunluk Tolerans
Levha 10–50 mm kalınlık, 100–500 mm genişlik 300–1000 mm ±0,5 mm
Yuvarlak çubuk 10–150 mm çap 300–2000 mm ±0,5 mm
Altıgen çubuk 10–50 mm karşılıklı kenar 300–1000 mm ±0,5 mm
Topak (nugget) 10–50 mm çap - ±5 mm
Halka / tüp ID 20–100 mm, OD 50–200 mm 200–800 mm ±1,0 mm
Özel döküm şekiller Talebe göre Talebe göre Belirtildiği gibi

12. Kalite Kontrol ve Test Yöntemleri

Test Yöntem Kabul Kriteri
Kimyasal bileşim ICP-OES, LECO (O için) Bölüm 2’ye göre
Elektrik iletkenliği Girdap akımı (ASTM E1004) ≥%97 IACS
Sertlik Brinell (HB 10/500) veya Vickers (HV) Tavlanmış: 40–60 HB
Çekme testi ASTM E8/E8M Bölüm 4’e göre
Tane boyutu ASTM E112 (kesit yöntemi) 20–150 μm
Yüzey pürüzlülüğü Profilometre (Ra) ≤3,2 μm (tornalanmış)
Ultrasonik muayene ASTM E114 İç boşluk veya çatlak yok
Hidrostatik test ASTM B577 Geçer (oksijensiz bakır)

13. Elektrokaplama Banyoları için Çalıştırma Tavsiyeleri

  • Ön temizlik: Alkali yağ çözücü (60–80°C) → deiyonize su ile durulama

  • Anot torbaları: Polypropilen (PP) veya polyester (75–150 μm gözenek) – çamur birikimini önler

  • Anot mesafesi: Katottan 50–150 mm (homojen akım dağılımı için)

  • Banyo karıştırması: Düşük basınçlı hava veya mekanik karıştırıcı (Cu²⁺ homojenliği için)

  • Banyo filtrasyonu: Sürekli filtrasyon (5–10 μm filtre kağıdı)

  • Fosfor takviyesi: Saf bakır anotlar için gerekmez

  • Anot verimi düzeltmesi: Faraday yasası hesaplamalarında %95–99 kullanın

  • Anot değişim sıklığı: Kalınlık %30–40 azaldığında (çamur birikimini önlemek için)

14. Güvenlik ve Kullanım

  • Tehlikeler: Katı halde akut toksisite yoktur; ince toz mekanik tahrişe neden olabilir

  • Yangın riski: Yığın halinde yanıcı değildir; ince bakır tozu (≥40 μm) yanıcı/patlayıcı olabilir

  • Reaktivite:

    • Güçlü asitler (HNO₃) → şiddetli reaksiyon, NOₓ gazı çıkışı

    • Oksitleyici maddeler (kromatlar, permanganatlar) ile uyumsuz

    • Amonyak ile bakır-amonyak kompleksi oluşturur (mavi renk)

  • Kişisel koruyucu ekipman (KKE):

    • Eldiven (nitril veya neopren, >0,1 mm kalınlık)

    • Yan kalkanlı güvenlik gözlüğü (EN 166)

    • Toz maskesi (FFP2 veya N95) – kesme/taşlama sırasında

    • Çelik burunlu iş ayakkabısı (ağır taşıma için)

    • Isıl işlem sırasında ısıya dayanıklı eldiven

15. Çevre ve Bertaraf Bilgileri

  • Ekotoksisite: Bakır, düşük konsantrasyonlarda (LC₅₀ 0,1–1 mg/L) algler, kabuklular ve balıklar için toksiktir

  • Toprakta kalıcılık: Orta – yüksek; organik madde ile kompleks oluşturur

  • Biyobirikim: Düşük (BCF <100)

  • Geri dönüşüm: %100 geri dönüştürülebilir; hurda değeri yüksektir

  • Atık sınıfı (AB): 12 01 09 (tehlikesiz metal atık, temiz ise)

  • Bertaraf yöntemi: Yetkili metal geri dönüşüm tesisine gönderin; kesinlikle düzenli depolama veya yakma yapmayın

  • Bakır içeren atık su arıtımı: İyon değişimi veya çöktürme (pH 8–9) → çamur → geri dönüşüm

16. Depolama ve Raf Ömrü

  • Depolama koşulları:

    • Kuru, iyi havalandırılmış alan (bağıl nem <%60)

    • Asitler, alkaliler, amonyak ve oksitleyici maddelerden uzak

    • Doğrudan güneş ışığından koruyun

    • Ahşap paletler veya plastik raflar (metal temasından kaçının – galvanik korozyon)

  • Raf ömrü: Sınırsız (kimyasal bozunma yoktur)

  • Yüzey kararması (patina): Estetiktir, elektrokimyasal performansı etkilemez

  • Kararma önleme: Orijinal ambalajda saklayın veya uzun süreli depolama için ince bir pas önleyici yağ tabakası uygulayın

17. Taşımacılık Bilgileri

Düzenleme Sınıflandırma
ADR/RID Tehlikeli mal olarak sınıflandırılmaz (katı metal)
IMDG Düzenlemeye tabi değildir
IATA Düzenlemeye tabi değildir
Uygun sevkiyat adı Bakır anotlar, katı
Ambalaj grubu Uygulanamaz
Deniz kirliliği Evet (bakır tuzları için, katı metal için hayır)
Taşıma sıcaklığı Ortam sıcaklığı

18. Eşanlamlılar ve Yaygın İsimler

  • Bakır anot

  • Cu anot (Bakır anotu)

  • Elektrolitik bakır anot

  • Bakır elektrot

  • Bakır kaplama anotu

  • Copper anode (İng.)

  • Anode en cuivre (Fr.)

  • Kupferanode (Alm.)

  • Anodo di rame (İt.)

  • Ánodo de cobre (İsp.)

19. Sertifikalar ve Standart Uygunluğu

Standart Uygunluk / Açıklama
ASTM B170 Elektrolitik bakır katotlar
ASTM B5 Cu-ETP (Elektrolitik Sert Bakır)
ASTM F68 Oksijensiz bakır (elektronik uygulamaları)
ISO 9001 Üretim prosesi
RoHS (2011/65/EU) Uyumlu (kısıtlanmış madde yok)
REACH Kayıtlı (EC 231-159-6)
Çatışmalı mineraller OECD rehberliğine göre durum tespiti (Cu Demokratik Kongo Cumhuriyeti’nden gelmez)
UL Bazı formlar için onaylı

20. Neden Bakır Anot Tercih Edilmelidir? (Teknik Özet)

  • Yüksek elektrik iletkenliği (%97–101 IACS): Enerji verimliliğini maksimize eder

  • Mükemmel ısı iletkenliği (385–401 W/(m·K)): Yüksek akım uygulamalarında soğutma avantajı

  • Yüksek korozyon direnci: Atmosferik ve birçok sulu ortamda uzun ömür

  • İşlenebilirlik: Yumuşak ve kolay şekillendirilebilir; özel geometriler mümkündür

  • Ekonomiklik: Fosforlu veya oksijensiz bakıra kıyasla daha düşük maliyet

  • Geri dönüştürülebilirlik: %100; hurda değeri yüksek – sürdürülebilir

  • Yaygın bulunabilirlik: Her endüstriyel bölgede temin edilebilir

  • Sınırlama: Yüksek kaliteli kaplama gerektiren uygulamalarda (PCB, yarı iletken) fosforlu bakır anotlar daha iyidir – çamur oluşumu daha düşüktür

Bu TDS, ISO 11014-1 formatına uygun olarak hazırlanmış olup, elektrokaplama mühendisleri, üretim yöneticileri, kalite kontrol laboratuvarları, katodik koruma uzmanları ve satın alma profesyonelleri için tasarlanmıştır. Analiz Sertifikaları (CoA), Güvenlik Bilgi Formları (SDS), mekanik test raporları ve numune validasyon raporları talep üzerine temin edilebilir.

 

Resimler

Sorularınız mı var? Yardımcı olalım!

Etkili İş Çözümleri? — İletişime Geçin
Sürükle