无氧铜是一种高传导性纯铜,在化学成分上具有纯度高,杂质含量少,尤其是氧含量很低的特点。因此,它具有优良的导电、导热性能,被广泛用于电子、通讯行业。近年来,国内外有关无氧铜化学成份标准及对某些铜材物理性能检查标准不断升级,如何生产高质量、低成本的无氧铜是铜加工企业面临的一大课题。但是,目前国内在无氧铜理论研究深度和工艺操作水平,与发达国家相比都存在着一定差距。因此,研究电解铜脱氧反应过程及生产工艺对提高无氧铜质量、进一步缩小与国外差距具有重要意义。本课题研究内容主要包括以下三个部分:(1)研究热还原法制备硼化钙脱氧剂的工艺,并对所制备的硼化钙进行了化学、物相和结构分析。(2)研究无氧铜原料电解铜中氧的存在形式,并在此基础上对发生的化学反应进行热力学分析,为硼化钙热还原法制备无氧铜的过程提供理论基础。(3)确定了硼化钙热还原法制备无氧铜的脱氧熔炼温度范围,在此基础上研究了脱氧剂硼化钙用量、脱氧温度、脱氧时间等因素对电解铜脱氧程度、电导率及力学性能的影响,进而确定硼化钙热还原制备无氧铜最佳冶炼工艺参数。通过本研究,主要得到以下结论:(1)使用直流电弧炉热还原法熔炼制备硼化钙,酸洗提纯,对提纯后的硼化钙进行XRF定性分析、物相分析(XRD)以及显微形貌分析(SEM、TEM)。结果表明原料的主要物相为立方晶型的CaB6,少量以其它原子配比的硼化钙形式存在。(2)对原料电解铜进行XRF定性分析、化学定量分析、物相分析(XRD)以及显微形貌分析(SEM、TEM),结果表明氧在铜中主要以氧化亚铜的形式存在。(3)对硼化钙热还原法制备无氧铜的热力学过程进行研究,得到脱氧反应(CaB6+Cu2O=6B+CaO+Cu)中标准吉布斯自由能与温度之间的关系为ΔGθ=-2533-2.964T。进一步对原料电解铜以及氧化亚铜试剂进行TG-DSC热分析,确定用硼化钙脱去电解铜中氧的最佳反应温度在1150～1280℃之间。(3)针对硼化钙脱氧实验,研究了脱氧温度、时间以及硼化钙加入量对脱氧率、电导率及力学性能的影响,得到硼化钙热还原制备电解铜的最佳工艺条件为:在1200℃下,加入0.7%的硼化钙,静置3 min脱氧,得到的产品含氧量约为14 ppm,相对电导率为99.3%,抗拉强度为305.8 MPa,伸长率为34.8%。