C1100（タフピッチ銅）とC1020（無酸素銅）の違いをやさしく解説
「純銅なのにグレードが違う」——C1100とC1020はどちらも純銅ですが、酸素含有量が根本的に異なります。この酸素の量が電気伝導性・溶接性・高温脆性という3つの特性に影響します。
純銅の種類と酸素含有量の違い
核心： 銅の精錬では酸素が混入します。酸素は銅中でCu₂O（酸化第一銅）として存在し、溶接時に水素と反応して水蒸気を生じ、気孔や脆化（水素脆性）を引き起こします。酸素を極限まで下げた「無酸素銅」は溶接・真空機器・高周波用途に必須です。
| 記号 | 名称 | Cu純度 (%) | 酸素含有量 | 特徴 |
|---|---|---|---|---|
| C1011 | 無酸素銅（OF） | ≧99.99 | ≦0.0005% | 最高純度・真空機器・半導体 |
| C1020 | 無酸素銅（OFC） | ≧99.96 | ≦0.001% | 溶接可・高周波・音響機器 |
| C1100 | タフピッチ銅（TP） | ≧99.90 | 0.02〜0.05% | 最汎用・電線・導電材 |
| C1201 | りん脱酸銅（PD） | ≧99.70 | ≦0.01%（P添加） | 溶接可・配管・熱交換器 |
C1100 vs C1020 詳細比較
| 項目 | C1100（タフピッチ銅） | C1020（無酸素銅） |
|---|---|---|
| 酸素含有量 | 0.02〜0.05%（Cu₂O含む） | ≦0.001% |
| 電気伝導率 | ≧100%IACS | ≧100%IACS（わずかに高い場合も） |
| 熱伝導率 (W/m·K) | 約391 | 約395 |
| 溶接性 | 不可（水素脆性発生） | 良好（水素脆性なし） |
| 高温強度 | Cu₂Oで脆化するリスク | 脆化しにくい |
| 加工性（冷間） | 優秀 | 優秀 |
| コスト | 安価（汎用） | やや高価（精製コスト） |
電気伝導率・熱伝導率の比較
水素脆性とは：C1100を溶接してはいけない理由
C1100（タフピッチ銅）を還元性雰囲気（水素含む雰囲気）で加熱すると、銅中のCu₂OがH₂と反応して水蒸気（H₂O）が生成します。この水蒸気が粒界で膨張し、微細なき裂を生じさせます。これを水素脆性と呼び、溶接後に強度が大幅に低下します。還元性ガス雰囲気での熱処理・ろう付け・溶接にはC1020またはC1201（りん脱酸銅）を使います。
JIS・海外規格対応表
| JIS | ASTM/UNS | EN | 特徴 |
|---|---|---|---|
| C1100 | C11000 / ETP | CW004A | タフピッチ銅・汎用電導材 |
| C1020 | C10200 / OF | CW008A | 無酸素銅・溶接・真空機器 |
| C1201 | C12000 / DHP | CW024A | りん脱酸銅・配管・熱交換器 |
用途別カード
電線・バスバー（C1100）
電気伝導性が最も重要な電線・銅バスバー・母線にはコストの安いC1100が標準です。
プリント基板端子（C1100）
銅箔・電気端子・コネクタ接点。溶接しない用途ではC1100で十分です。
音響・高周波機器（C1020）
高純度が求められるオーディオケーブル・高周波コイル・真空機器にC1020が使われます。
溶接・ろう付け部品（C1020/C1201）
溶接や水素雰囲気熱処理が必要な部品にはC1020またはりん脱酸銅C1201を使います。
まとめ：C1100とC1020で押さえておきたいこと
- C1100（タフピッチ銅）は酸素0.02〜0.05%含む汎用純銅。電線・バスバーの標準材料です。
- C1020（無酸素銅）は酸素≦0.001%の高純度銅。溶接・高周波・真空機器に使われます。
- C1100を溶接・水素雰囲気で加熱すると水素脆性が発生します。溶接用途にはC1020かC1201を選びます。
- 電気伝導率はほぼ同等（どちらも100%IACS以上）のため、溶接不要なら安価なC1100を選びます。
C1100, C1020, タフピッチ銅, 無酸素銅, 水素脆性, 純銅 種類, 銅 電気伝導率, ETP OFC 銅
コメント