碲銅是一種特殊類型的銅合金,通過在純銅(Cu含量≥99.3%)中添加微量碲元素(0.4-0.7%)制成。這種合金在1930年代由美國研發,最顯著的特點是兼具優異的導電性(電導率≥85%IACS)與卓越的切削性能(切削指數達80%,是純銅的20倍),這在金屬材料領域極為罕見。
需要重點關注碲銅的物理特性,特別是其機械性能平衡性。雖然抗拉強度(250-300MPa)略低于磷青銅,但延展率(≥15%)顯著優于多數銅合金。其熱導率(350W/m·K)接近純銅水平,而熱膨脹系數(17×10??/℃)與陶瓷基板匹配度極高,這使其在電子封裝領域具有不可替代性。
在實際應用中,碲銅的工藝優勢尤為突出。由于碲元素以Cu?Te化合物形式均勻分布于晶界,既保證了材料切削時不產生長屑(切削力降低40%),又不會像鉛銅那樣存在環保隱患(符合RoHS指令)。現代精密連接器(間距≤0.5mm)加工中,碲銅的刀具壽命可達加工純銅時的5-8倍。
從微觀結構來看,碲銅的性能奧秘在于其獨特的相組成。碲原子在銅基體中的固溶度極低(<0.01%),主要以納米級第二相粒子存在。這種分布既不會明顯阻礙電子遷移,又能有效切斷切削時的連續切屑。通過控制熱加工工藝(熱軋溫度650-800℃),可獲得平均晶粒尺寸20-50μm的優化組織。
當前碲銅主要應用于高端電氣領域,典型牌號包括C14500(美國ASTM標準)和CW118C(歐洲EN標準)。在5G基站射頻連接器、電動汽車充電樁觸頭等場景中,其既能滿足高速信號傳輸的損耗要求(趨膚效應下表面電阻<1.5μΩ·cm),又能承受精密沖壓加工(最小彎曲半徑可達板厚0.5倍)。隨著半導體封裝向3D集成發展,碲銅在TSV穿孔電極中的應用前景值得期待。