國內(nèi)單晶銅的發(fā)展

　　看過CCTV財經(jīng)頻道“是真的嗎”欄目嗎?隨著生活和工作節(jié)奏的加快，以及網(wǎng)絡的廣泛應用，各種難辨真?zhèn)蔚馁Y訊與傳聞層出不窮，為更好與真實地了解大家的問題與意見，主持人用幽默的語言探討嚴肅的問題。如果我們今天告訴所有音響發(fā)燒友，市面上賣的發(fā)燒線有很多假貨，你相信是真的嗎?我認為是真的!知名品牌的高仿假冒發(fā)燒線在網(wǎng)上線下甚為流行，這是渠道不暢通的原因，是進口品牌線材價格虛高利潤誘人的原因，致使普通消費者消費不起造成的。

　　總而言之，那些外表很難分辨真?zhèn)?，但“價格誘人”的仿線正在這個市場暢通無阻，淘寶網(wǎng)上面一條美國 Transparent天仙配單晶銅電源線只賣142元，銷售好的日本 FURUTECH超純結(jié)晶銅電源線更只要40元， Venture威卓純銀信號線賣480元，XLO美國高銀包銅信號線賣180元，你覺得可能嗎?全新正品的德國WBT—0110 AG RCA信號線插頭售價超過1300元，冷處理美國 WATTGATE藍星鍍銠電源插頭兩個組售價也過千元，成本就擺在那里，真不知道高仿的發(fā)燒線究竟用了什么東西?要杜絕假冒的發(fā)燒線，方法無它;別貪小便宜。請到正規(guī)音響店購買。不論是電源線、信號線、喇叭線我們還可以從插頭等配件仔細分辨真?zhèn)危€材里面的導線呢?音響店不可能把線材剖開檢驗，即使剖開了用肉眼也看不出什么端倪，這時候只能選擇有信譽的，有知名度的大品牌了。目前被廠商拿來炒作的發(fā)燒線話題主要有四大項：超低溫深冷處理、導線的純度(5N、6N、7N……)導線的材質(zhì)(單結(jié)晶銅、金銀合金、銀合金……等)image

　　線材的結(jié)構(gòu)等深冷處理主要是商業(yè)噱頭工業(yè)中，把經(jīng)過普通熱處理后的材料進一步冷卻到-190℃-230℃的處理方式叫作深冷處理。當金屬在熱處理加硬冷卻過程中，其中的合金與碳產(chǎn)生溶解并結(jié)合及擴散形成奧氏體( Austenite);在冷卻過程時，由于低溫產(chǎn)生壓制面形成馬氏體( Martensite，淬火冷卻到室溫會殘留大量奧氏體面降低金屬的硬度、耐磨性和使用壽命，并使熱性能和磁性下降。在超低溫時由于組織體積收縮，馬氏體的基體析出大量超威細碳化物，這些超威細結(jié)晶體會使物料的強度提高，同時增加耐磨性與剛性，而原子之間不能擴散分開因此原子結(jié)合更緊密。目前深冷處理已從鋼鐵延伸到合金、碳化物、塑膠(尼龍與鐵氟龍)、鋁、陶瓷等材料，應用在航空航天、五金、工具、模具、精密加工量具、紡織、汽車等諸多領域。

　　100多年前，瑞士的鐘表制造者就把鐘表的關鍵零件埋入阿爾卑斯雪山中進行冷處理以提高使用壽命他們在不自覺中運用了冷處理。隨著液氮技術(shù)及保溫材料的發(fā)展，1965年美國將深冷處理實用化，主要應用對象針對航空領域。隨即英、俄羅斯、日本等各國學者都對深冷進行了深入的研究。中國在二十世紀80年代末才開始認識深冷處理，目前已有很多加工企業(yè)，小型冰柜類的產(chǎn)品溫度只能到-150℃左右。不管用液氮浸泡式制冷或利用低溫氮氣制冷，都需要一段時間才能達到效果，而處理時間越長成本越高。很多號稱深冷處理的音響配件一來未必達到規(guī)定的極低溫，二來未必達到規(guī)定的時間，因為冷凍的不僅是產(chǎn)品，還有錢。合格的深冷處理可以顯著提高銅的硬度和強度，對減少變形、穩(wěn)定尺寸，改善切削性能也大有好處。國外關于銅電極的深冷處理研究結(jié)果顯示，可提高電導率，減小焊接端的塑性變形，壽命提高了近9倍。你買的線是否經(jīng)過合格深冷處理?我不知道!

　　導線純度多貓膩

　　接下米看看金屬導線的純度。材料純度對微電子學、光電子學性能影響很大，過去高純金屬的雜質(zhì)為ppm級(即百萬分之幾)，而超純半導體材料的雜質(zhì)達ppb級(十億分之幾)，并將逐步發(fā)展到以ppt級(一萬億分之幾)表示。通常純度以幾個“9”來表示(如雜質(zhì)總含量為百萬分之一，即稱為6個“9”或6N)?！俺儭钡南鄬γ~是指“雜質(zhì)”，廣義的雜質(zhì)是指化學雜質(zhì)(元素)及“物理雜質(zhì)”(晶體缺陷)，在單晶體高純材料中，晶體缺陷對材料性能起顯著影響，必須依靠晶體生長過程中控制單晶平穩(wěn)均勻的生長來減少晶體缺陷，因此單結(jié)晶材料就是一種超純材料。日前工業(yè)生產(chǎn)的金屬多以化學雜質(zhì)的含量作標準，即以金屬中雜質(zhì)總含量為百萬分之幾表示。

　　高純銅的雜質(zhì)元素主要有銀、鐵、鎳、鋅、鉆、鉍、鉻、錳、梯、鎘、鉛、錫、確、砷、硅、P、S金屬等，其總含量不能超過5ppm，可用輝光放電質(zhì)譜(GD-MS)實現(xiàn)數(shù)ppb和亞ppt的定量分析。高純度銅減少了雜質(zhì)原子導致的偏離周期性勢場，提高了導電率，并有較低殘留電阻率，能通過較強的電流密度。不過標準的工業(yè)裸銅都是4N材料，我所知國內(nèi)能提供6N裸銅原料的只有蘭州金川集團，他們是中國大的鎳鈷鉑族金和第三大銅生產(chǎn)企業(yè)。金川位于敦煌東邊約750公里，擁有世界第三大硫化銅鎳礦床，致力于有色金屬深加工、機械制造、工程建設、倉儲物流等發(fā)展。除此之外，尚有住友公司(集團創(chuàng)業(yè)歷史400余年，世界500強企業(yè)中排名第12位)等幾家日本公司還提供6N高純度銅，看到其他產(chǎn)地來源的好多留點心眼。

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　　線材結(jié)構(gòu)大同小異

　　音響發(fā)燒線材從結(jié)構(gòu)上來說，可分為導線、絕緣層、屏蔽和護層這四個主組成部分以及填充組件，不同發(fā)燒線之間的區(qū)別，往往只是在線蕊數(shù)量、線蕊混絞(如銅與銀混絞)、絞繞方式等方面有差異。設計線材的人都知道哪種結(jié)構(gòu)會出哪種聲音?No!當然不知道。把發(fā)燒線的結(jié)構(gòu)設計好之后必須先請工廠打樣，進行試聽才知道結(jié)果如何，可能設計五種線，只有一種可以上市，這些成本都反映在終產(chǎn)品中，所以發(fā)燒線的價格普遍高昂。

　　(1)導線：常見材料有銅、鋁、銅包鋼、銅包鋁等有色金屬制成，音響發(fā)燒線主要以高純度銅、銅鍍銀、純銀、銀合金、金銀合金等為材料。

　　(2)絕緣層：是包覆在導線外圍四周起著電氣絕緣作用，確保傳輸?shù)碾娏骰螂姶胖谎刂鴮Ь€行進而不流向外面，同時保證電氣安全。常用材料有PVC、PE、XLPE、聚丙烯PP、特富龍、橡膠、紙、云母帶等，不同材料都會影響聲音，卻經(jīng)常被忽略了。

　　(3)填充結(jié)構(gòu)：多芯的絕緣線芯絞繞后外形不圓整，絕緣線芯間留有很大空隙，因此必須在成纜時加入填充材料，使成纜外徑相對圓整以利于加工，常用材料有PP繩與綿繩。

　　(4)屏蔽：將導線中的電磁場與外界隔離的構(gòu)件，可以說屏蔽層是一種電磁隔離屏，常用材料有裸銅線、銅包鋼線、鍍錫銅線、鍍銀線、銅箔等，加上屏蔽以后線材的聲音走向基本就固定了。

　　(5)護層：外面對產(chǎn)品整體，特別是對絕緣層起保護作用的構(gòu)件，工業(yè)上要求對各種機械力的承受或抵抗力、耐大氣環(huán)境、耐化學藥品或油類、對生物侵害的防止，以及減少火災的危害等都必須由護層結(jié)構(gòu)來承擔。家用音響發(fā)燒線的護層，除了美觀以外，主要還有避震作用，常用材料有PVC、PE、硅膠等。

　　市面單晶銅假貨多

　　通常我們會把目光集中在導線的材料上，并簡單的歸類成銅線、銀線、金銀線等。同樣的，銅、銀、金銀合金都有純度的情況，也有結(jié)晶的問題，比較常拿來炒作的話題是單結(jié)晶。打開淘寶搜尋音響發(fā)燒線，單結(jié)晶材料滿天飛，依個人的觀察，90%以上都是假的!之前供應OCC單晶銅的廠家主要有日本古河電工與臺灣著名的音響發(fā)燒線代工廠萬隆，前者已于2013年停產(chǎn)，后者則不再出售OCC裸銅，目前還供應真正單晶銅原料，甚推出純度高達7N的單結(jié)晶銅與罕見的金銀合金單結(jié)晶線的，只剩吉栓公司了。市面上號稱能提供單晶銅的另有河南焦作市的森格與河南濟源市的優(yōu)克公司，加上改制前的鄭州電纜廠，為什么這些公司都集中在河南省境內(nèi)?他們真的生產(chǎn)單晶銅嗎?有機會訪問到中國“單晶銅人”周濟仁，總算搞清楚這段混亂的歷史。周濟仁來自湖南，專業(yè)學的就是冶金，畢業(yè)后分配到鄭州電纜廠工作，個性更適合科研工作的他多年埋頭鉆研單晶冶煉工藝，他的同學在冶金工業(yè)局都任高位了，周濟仁如今仍在改制后的鄭州電纜公司工作。建國后組建的冶金工業(yè)部(在1998年改組為國家冶金工業(yè)局)，下設鋼鐵工業(yè)管理局負責鋼鐵生產(chǎn);有色金屬工業(yè)管理局負責有色金屬生產(chǎn)，他們在新中國歷史上曾扮演重要角色。周濟仁所在的鄭州電纜廠，與沈陽電纜廠、上海電纜廠并列中國三大，代表著行業(yè)發(fā)展的高技術(shù)水平，擁有技術(shù)中心，研發(fā)能力和生產(chǎn)實力位居全國前列。國企改制大浪潮中，沈陽與上海電纜廠很快被轉(zhuǎn)讓，只剩鄭州電纜廠孤立支撐，周濟仁回憶說，當時他們的電纜價格高出市場7%卻依舊受到歡迎。2007年鄭纜以低價出售給上海中科英華，改制成鄭州電纜有限公司，年生產(chǎn)能力30億元，仍是一家大型公司。

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　　西北工業(yè)大學成為單晶銅搖籃

　　未改制前，周濟仁受命組建生產(chǎn)單晶銅的團隊，當時全國其他電纜廠也都想介入此項目但均未成功。周濟仁找到從西安西北工業(yè)大學轉(zhuǎn)任上海交大材料系的徐正明教授，徐教授才是早從事單結(jié)晶連續(xù)鑄造研究的學者，他的理論基礎研究留給西北工大，后來西北工大藉以申請到國家專項資金，成立了實驗室。周濟仁說，那個國家實驗室共建立了兩個實驗熔爐，所用的設備非常先進，但始終未能真正對單晶銅進行量產(chǎn)。后來西北工業(yè)大學和兩名院士合組西工大超晶科技發(fā)展公司，瞄準高純高導單晶銅、鋁合金鑄錠及鑄件;鈦、鋯、鎢、鉬稀貴金屬鑄錠、加工材及其深加工制品的設計開發(fā)。這家公司參與科技部重點863項目，是國家發(fā)改委高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范基地，但幾乎沒有商業(yè)運作。西北工大原有的實驗室目前已經(jīng)停止，小的熔爐產(chǎn)線賣給濟源市優(yōu)克公司，所以他們可以生產(chǎn)6N或7N的裸銅，而大的熔爐產(chǎn)線因為沒有實際生產(chǎn)價值就此被擱置。轉(zhuǎn)任到上海交大的徐教授把研究心得與周濟仁分享，開始在商丘建立單晶銅連續(xù)鑄造生產(chǎn)線，周濟仁不斷改進熔煉與出晶技術(shù)，用了三年左右時間仍無法大量投產(chǎn)。后來鄭州電纜廠負責設備的張春新接替了周濟仁，繼續(xù)為單晶銅的量產(chǎn)而努力，終于在05年獲得技術(shù)突破，一次高產(chǎn)量達到480公斤。張春新雖非單品組團隊的原始成員，卻首先實現(xiàn)了單晶銅的商業(yè)化生產(chǎn)，他曾離開鄭州電纜集團成立豫暉科技公司，這家公司仍在卻與張春新已無關連，他們也號稱生產(chǎn)單晶銅，在沒有技術(shù)支持的情況下，單晶銅從何而來成謎?于鄭州電纜廠改制后已退出單晶銅生產(chǎn)行列，任何宣稱與鄭纜有關的單晶銅都是不正確的。

　　懂得宣傳的焦作森格

　　森格高新材料公司(SGSCC)原隸屬于河南納士科技公司，即焦作鋼鐵廠，焦鋼在2013年進行清算，二者應無關系了。河南日報2006年7月的一篇報導中，介紹了納士科技單晶金屬材料科技攻關紀實，文章說當時焦鋼董事長朱建莊發(fā)現(xiàn)了甘肅工業(yè)大學(蘭州理工大學前身)承擔的“鑄型加熱式連續(xù)鑄造技術(shù)制備銅單晶體”這一甘肅省自然科學基金項目，2000年6月，雙方共同發(fā)起成立了甘肅工業(yè)大學·焦作鋼廠工程技術(shù)研究中心(后改為蘭州理工大學·納士科技工程技術(shù)研究中心)。焦鋼副總經(jīng)理劉廣林與甘工大副校長許廣濟教授率領一批科研人員，歷經(jīng)一百六十多次的實驗，終于攻克技術(shù)障礙獲得根單晶銅。2003年底他們研制的世界上首條年產(chǎn)1000噸八機八流鑄型加熱式連續(xù)鑄造技術(shù)制備單晶銅生產(chǎn)線在焦作建成，不過真正商業(yè)化投產(chǎn)也是在05年，與鄭纜的時間差不多。根據(jù)鄭州電纜廠負責單晶銅項目的張春新介紹，兩家公司同時申請國家zhuanli，但鄭纜是股份制結(jié)構(gòu)，行政手續(xù)繁復，所以森格搶先了一步，實際上鄭纜的技術(shù)基礎更扎實。當時由鄭纜提供的單晶銅參加了國家大劇院的招投標，一舉擊敗了其他世界名牌獲得采用，但因鄭纜面臨重組沒有參加終投標，這個項目就落在森格公司手里。目前森格宣稱是中國大的單晶銅生產(chǎn)商，張春新卻指出其中疑點：按照單晶銅生產(chǎn)工藝，每分鐘只能出晶2cm，利用地心引力自然地使銅液從熔爐中緩慢流出冷卻，才能獲得每米1-3個晶粒的的單結(jié)晶銅。以這種速度計算，一年有幾噸的產(chǎn)量就很厲害了。