El hidrógeno no reacciona con el cobre (Cu) directamente.
Tengo un PERO grande aquí … ¡y no me gusta el hidrógeno cerca de mi cobre en estos casos!
PERO, el hidrógeno puede reaccionar con el cableado de cobre y otros conductores de cobre que se producen según los estándares estándar de conductores de cobre de la manera más desastrosa.
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Los metalúrgicos han llegado a respetar (y temer) al hidrógeno por el daño que puede causar al cobre y sus aleaciones.
- ETP (Cobre Electrolítico Tough Pitch) es un grado eléctrico de cobre donde las impurezas se han oxidado durante la operación de fundición y fundición con una pequeña adición de oxígeno (100 – 450ppm). La oxidación de las impurezas de bajo nivel (típicamente hierro, níquel, silicio, plomo, etc.) las elimina de la solución sólida y maximiza la conductividad eléctrica. Este exceso de oxígeno está presente en la matriz de cobre como un óxido de cobre.
- SI este grado de cobre se calienta a más de 425 ° C. En una atmósfera con algo de hidrógeno (más del 4 o 5% lo hará) a una temperatura, el hidrógeno se difunde rápidamente a través del cobre (al hidrógeno le encanta hacer esto con el cobre). Cuando el hidrógeno choca con el óxido de cobre, hay una REACCIÓN, donde el hidrógeno reduce el óxido de cobre y produce H2O, o agua.
- Cuando colocamos estas moléculas de agua en la microestructura de cobre, quedan atrapadas y se acumulan en los límites del grano, lo que resulta en cobre MUY frágil, que se conoce como fragilidad de hidrógeno en el cobre.
- Esta es la razón PRINCIPAL por la que a veces producimos cobre sin oxígeno, para mitigar la posibilidad de fragilización por higrógenos.
- El hidrógeno también interactúa (pero no reacciona) con el cobre y las aleaciones de cobre durante la fusión y la fundición porque el hidrógeno es muy soluble en cobre fundido y sus aleaciones. Cuando se solidifica algo de cobre con una gran cantidad de hidrógeno soluble, gran parte del hidrógeno se expulsa en la interfaz líquido-sólido y, a menudo, queda atrapado, lo que produce porosidad o agujeros en la fundición.
OH, la pregunta es ¿por qué? En estos dos casos en los que el hidrógeno hace mal al cobre, se debe al tamaño muy pequeño de la molécula de hidrógeno en relación con el cobre, lo que le permite ser soluble en metal fundido y permite que se difunda muy rápidamente en metal sólido cuando se calienta. El hidrógeno es un “mal actor” en muchos metales distintos del cobre por razones similares.
