高强高导电铜合金的研究及进展
高强高导电铜合金现状08011027AAAA
高强高导电铜合金国内市场现状特种铜合金由于其具高强度、高导电、高导热、软化温度高等特点，被广泛应用于：电极焊电极、电气工程行程开关触桥、连铸机结晶器内衬、集成电路引线框架、汽轮发电机和风力发电机主轴、槽楔、高速牵引电机端环/导条、电车及高速列车架空导线、CO2焊机导嘴等行业。
近年来，市场的变化发展很大，一方面，一些传统行业市场容易逐渐萎缩，另一方面，一些新兴行业市场容易大幅度增长；但由于国内在这方面无论是在材料研究还是在市场推广方面都严重落后于市场的需求。
因此，绝大部分特种铜合金材料从美国、日本、法国等国家进口，严重制约了国内特种铜合金行业的发展。
下面就当前的市场情况作一些粗浅的分析。
一、传统行业市场容易逐步萎缩原来电阻焊机行业包括使用电阻焊机的汽车钢圈、空调、电冰箱、自行车等行业，市场容易大幅减少，有的是整个行业不再使用电极材料，只有造船、制桶、锚链、超市货架等行业有一定幅度的增长。
二、汽车、地铁、轻轨、高速铁路等新兴行业市场容量大幅增长1、汽车行业⑴铬锆铜电极帽由于汽车行业均是大工业流水线生产，因此对焊接电极的质量要求较高，目前均采用冷挤压成型、真空退火等先进工艺来确保材料的各项机械物理性能。
随着汽车行业的快速发展，焊接电极帽的使用量也越来越大。
以目前年产600万辆轿车为例，每辆轿车需用5只电极帽，则每年电极帽的用量为3000万只。
目前国内生产厂家只能获得市场的三分之一容量，三分之二市场被外资企业或国外企业控制。
现在该产品的主要技术参数为：硬度≥HRB85；导电率≥MS/m 45；软化温度≥600℃。
同时解决了常规电极容易发热，在焊接时产生“粘”的情况。
由于该产品采用了冷挤压成型工艺，因此，产品生产成本较低，市场前景广阔。
由本人主导的《一种用于焊接汽车镀复层钢板的电极帽的制作方法》2006年11月1日获国家发明专利；专利号为ZL200410041717.7。
⑵铬锆铜电极接杆由于该产品和电极帽配套使用，因此用量较大，即使以1/40的比例计算，每年也需要75万只，但由于该产品批量较小，加工工艺相对较多，因此增值部分较大，估计市场年用量在4000万元左右。
高强高导Cu-Cr合金热处理工艺研究
高强高导Cu-Cr合金热处理工艺研究摘要：众所周知，现代工业的飞速发展对高强高导铜合金需求越来越迫切，目前Cu-Cr合金是应用最广泛的高强高导铜合金材料之一，本文主要探索了同一热处理工艺对不同化学成分Cu-Cr合金性能的影响。
关键词：高强高导；Cu-Cr合金；热处理Cu-Cr合金是一种应用性能优良的高强高导铜合金，目前这类材料广泛应用于高压开关元件、配电柜等多种电力设备上，随着国家对高端电力设备的要求越来越严，需求越来越大，这种材料的应用将会越来越广泛[1-3]。
1 产品基本介绍近年来，我公司生产的Cu-Cr合金产品逐年增加，客户反馈我公司生产的Cu-Cr合金产品导电率不能满足产品要求，经过分析主要原因是热处理工艺未研究透彻。
因此，如何突破导电率与性能之间的矛盾，并形成产业化，成为面临的主要课题。
2 研究目的本次研究的主要目的是为了摸清Cu-Cr合金产品热处理工艺、化学成分及机械性能之间存在的关系， Cu-Cr合金中的Cr含量是一个范围，因此本次研究侧重于一个方面：相同热处理工艺对不同化学成分产品性能的影响。
2.1 研究方案对在线生产的TCr0.5Φ63mm的Cu-Cr合金棒材根据化学成分分析结果，依次按照下限、中限、上限，各取1根试棒（分别编号1#—3#，长度均为400mm）进行工艺试验，试验流程如下：试样编号（每根试棒取6个试样）→固溶状态性能（全部固溶处理后，不同含量试样各取2个进行抗拉强度、延伸率、导电率及硬度试验）→时效状态性能（将剩余试样时效处理后进行抗拉强度、延伸率、导电率及硬度试验）→结果分析2.1.1 研究过程及分析使用广谱分析仪对TCr0.5棒材进行化学分析，结果分别按照Cr元素含量的上(0.43%)、中(0.77%)、下限(1.04%)各取1根试棒（编号1#、2#、3#），每根试棒分别制成6个试样，按照研究方案进行后续试验。
3 热处理工艺研究Cu-Cr合金产品最终质量关注强度与导电率，热处理在实现二者的平衡中起到至关重要的作用，高强高导Cu-Cr合金热处理工艺包括固溶处理和时效。
高强高导电铜合金耐蚀性研究
陆
磊， 张安南 ， 邹
晋 ， 志宝 ， 陈 胡
强
（ 江西 省科 学 院 应 用物 理研 究所 ， 昌 ３ ０ ２ ） 南 ３ ０ ９
Ｌ Ｌｅ ， Ｕ ｉＺＨＡＮＧ — ａ Ｚ Ａｎ ｎ ｎ， ＯＵ ｉ ＣＨ ＥＮ ｉｂ ｏ， Ｊｎ， Ｚｈ— ａ ＨＵ ａ ｇ Ｑｉｎ
（ｎ ｔｔ ｔ ｆ ｐ ｌ ｄ Ｐｈ ｓｃ ， ｉｎ ｘ ａ ｅ ｙ ｏ ｃｅ ｃ ｓ Ｉ ｓｉｕ ｅｏ ｐ ｉ ｙ ｉｓ Ｊａ ｇ ｉ Ａ ｅ Ａｃ ｄ ｍ ｆＳ ｉｎ ｅ ，Ｎａ ｃ ａ ｇ ３ ０ ２ ｎ ｈ ｎ ３ ０ ９，Ｃｈ ｎ ） ｉａ
用 Ｓ Ｍ，Ｄ Ｅ Ｅ Ｓ及 Ｘ ＲＤ等多 种 手 段对 材 料 腐 蚀形 貌 和 腐 蚀产 物进 行研 究 ， 并探讨 验 材 料 及 方 法
合 金在 中频 真 空感 应 电炉 中熔炼 ， 料选 用 电解 炉 铜、 纯铁 、 银和 磷 ， 别 制 备 Ｃ — 纯 分 ｕＡｇ和 ＣｕＦ — — ｅＰ两 种 合金 ， 炼 后 浇 铸 成 ￣ ０ 熔 ４ ｍｍ 的 铜 棒 。实 验 合 金 成 分
高端集成电路引线框架铜合金材料研发与应用
高端集成电路引线框架铜合金材料研发与应用引言随着科技的不断进步和人们对高质量电子设备的需求日益增长，高端集成电路作为电子产品的核心部件，对于材料的要求也越来越高。
其中，引线框架是集成电路中非常重要的组成部分，它承担着电信号传输和功耗控制的关键任务。
铜合金作为一种优质的引线框架材料，具有良好的导电性、导热性和机械强度，因此在高端集成电路中得到广泛应用。
本文将深入探讨高端集成电路引线框架铜合金材料的研发与应用。
研发历程铜合金材料的优势1.优良的导电性：铜合金具有出色的电导率，能够快速传导电信号，提高集成电路的工作效率。
2.良好的导热性：铜合金具有较高的导热系数，能够有效散热，保证集成电路的稳定性。
3.高强度和耐腐蚀性：铜合金具有较高的机械强度和抗腐蚀能力，能够提供可靠的引线支撑。
研发目标1.提高铜合金的导电性和导热性；2.提高铜合金的机械强度和耐腐蚀性；3.降低铜合金的成本。
研发方法和过程1.材料筛选：通过大量实验和数据分析，筛选出具备良好导电性和导热性的铜合金材料；2.工艺优化：优化材料的制备工艺，提高材料的机械强度和耐腐蚀性；3.合金配比调整：通过调整铜合金的配比，降低材料的成本；4.综合评估：对优化后的铜合金材料进行综合评估，选取最优方案。
应用案例案例一：5G通信领域随着5G技术的快速发展，高端集成电路在5G通信领域的应用越来越广泛。
在此背景下，高导电性、高导热性和高强度的铜合金引线框架成为必备的关键材料。
通过引线框架的优化设计和铜合金材料的应用，可以提高5G通信设备的性能，实现更快的数据传输和更低的功耗。
案例二：人工智能芯片人工智能芯片作为近年来的热门领域，对高端集成电路的要求也越来越高。
铜合金引线框架因其优越的导电性和导热性，在人工智能芯片中得到广泛应用。
通过铜合金引线框架的应用，可以提高人工智能芯片的计算速度和稳定性，进一步推动人工智能技术的发展。
案例三：工业自动化在工业自动化领域，高端集成电路引线框架铜合金材料的应用也十分重要。
2024年高强高导铜合金市场规模分析
2024年高强高导铜合金市场规模分析1. 引言高强高导铜合金是一种具有高强度和高导电性能的铜合金材料。
随着现代工业的发展和对材料性能要求的提升，高强高导铜合金在各个领域得到了广泛应用。
本文将对高强高导铜合金市场规模进行分析。
2. 高强高导铜合金的特性高强高导铜合金具有以下特性：•高强度：高强高导铜合金的屈服强度和抗拉强度明显优于普通铜材料，可以承受更大的力和压力。
•高导电性：高强高导铜合金的导电性能接近于纯铜，能有效地传导电流。
•良好的热导性：高强高导铜合金具有良好的热导性能，能够快速传导热量，适用于高温环境下的应用。
•良好的耐蚀性：高强高导铜合金具有优异的抗腐蚀能力，可以在恶劣的环境下长期使用。
3. 高强高导铜合金市场应用高强高导铜合金在多个行业中得到了广泛应用，包括但不限于以下领域：3.1 电子电器行业高强高导铜合金在电子电器行业中应用广泛，用于制造高性能连接器、导线、接插件等电子元器件。
其优异的导电性能可以保证电子产品的高效工作，而高强度性能可以增加电子产品的耐久性。
3.2 汽车工业高强高导铜合金在汽车工业中的应用也非常重要。
它可以用于制造汽车零部件，如发动机散热器、电控系统、传感器等。
高强高导铜合金的高热导性和耐蚀性能可以提高汽车系统的效率和寿命。
3.3 航空航天工业在航空航天工业中，对材料的要求非常严苛，高强高导铜合金由于其良好的机械性能和导电性能而被广泛应用于航空发动机、导弹系统、卫星等领域。
它能够在极端的温度和压力条件下保持高强度和导电性能。
3.4 其他领域此外，高强高导铜合金还在船舶制造、能源领域、化工工业等领域有着广泛的应用。
在这些领域中，高强高导铜合金可以承受更大的力和压力，同时保持良好的导电性能和耐蚀性能。
4. 2024年高强高导铜合金市场规模分析高强高导铜合金市场规模的分析对于行业发展和投资决策非常重要。
以下是对高强高导铜合金市场规模的分析：4.1 地域分布全球范围内，高强高导铜合金市场主要集中在发达国家和地区，如美国、欧洲和亚洲一些发达国家。
高强高导电铜合金的研究现状
第３ ８卷
第 ５ 期
西 建 科 技 学 报（然 学 ） 安 筑 大 学 自 科 版
Ｊ Ｘｉａ ｉ ．ｏ ｃ ． ＆ Ｔｅ ｈ （ ａｕ ａ Ｓ ｉ ｃ ｄｔ ｎ ． ’ ｎ Ｕｎ ｖ ｆＡｒ ｈ ｃ ． Ｎ ｔｒｌ ｃ ｎ ｅＥ ｉｏ ） ｅ ｉ
铜 合金 ， 有重 要 的现 实意 义 ． 具
１ 高 强高 导铜 合 金 的 强化 原 理
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铜合金 的导电率 和强度往往成 反 比， 因而在 罨 悄 开发和研制高强高导铜合金时 ， 应综合考虑铜合 墨
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２０ ０ ６年 １ Ｏ月
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高强 高导 电铜合 金 的研究 现状
王 庆 娟 ， 长征 郑 茂 盛 林 志 埙 徐 ， ，
（ ．西安 建 筑 科 技 大 学 冶 金 工 程 学 院 ， 西 西 安 ７ ０ ５ ；．西 安 交 通 大 学 材 料 科 学 与 工 程 学 院 ， １ 陕 １０ ５ ２ 陕西 西 安 ７ ０ ４ ） １０ ９
中 图分 类 号 ： Ｇ１ ６ １ １ Ｔ ４ ． 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ６７ ３ （０ ６０ —７ １０ １ ０ —９ ０ ２ ０ ） ５０ ３—６
高强高导Cu-Sn合金的制造及其性研究
高强高导Cu-Sn合金的制造及其性研究任务书1．课题意义及目标学生应通过本次毕业设计，了解高强高导铜合金研究的背景，目的及意义，了解高强高导铜合金熔炼的过程及工艺，了解金属材料组织和力学性能的检测方法，为学生在毕业后从事材料成型技术工作打好基础。
2．主要任务（1）查阅10篇以上的科技文献。
（2）掌握高强高导Cu-Sn合金的成分特点、制造工艺。
（3）高强高导Cu-Sn合金的导电性、力学性能研究（4）获得高强高导Cu-Sn合金的具体成分、制造工艺参数及导电性、力学性能指标。
（5）完成毕业设计的说明书、外文资料等。
3．主要参考资料[1] 王笑天．金属材料学[M]．北京：机械工业出版社，1987，267-274[2] 王深强等.高强高导铜合金的研究现状与展望[J]．材料工程，1995（7），3[3] 王晓娟，蔡薇，柳瑞清等.铜合金引线框架材料现状与发展[J].江西有色金属，2004，18（1）；31-344．进度安排审核人：年月日高强高导Cu-Sn合金的制造及其性能研究摘要：铜和铜合金具有良好的导电性、热导率和优良的耐腐蚀性能，广泛应用于电力、电子、机械制造和其他重要部门。
随着我国电气化铁路的迅速发展，列车的运行速度越来越快，这就要求在加大接触线悬挂张力的同时还要提高其载流能力和运行中的稳定性，以改善机车受流质量。
如何使接触线材料铜合金具备高强度、良好的导电性能是目前研究重点。
本文通过对高强高导CuSn合金和CuSnFe合金的制备，并且对铸态、正火态CuSn 合金棒材的性能研究和比较，得出结论，在CuSn合金中随着含锡量的增加，其合金的摩擦系数有所提高，在铸态和正火后的CuSnFe合金，随着含铁量的增加，摩擦系数出现相反的变化趋势。
仅仅依靠在Cu合金单一的添加元素和析出相来强化铜合金材料，所起到的作用显然是有限的，因此在CuSn合金中加入Fe元素之后在经过正火不仅能提其导电性能，而且还能增加合金的机械加工以及其他需要高强度高导电的行业中。
高强导电铜—钛—铬合金热学及力学性能研究
第１ 卷
第 １ｔ ， ｇ ｉ
哈 尔 滨 理 工 大 学 学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＨＡＲＢＩ Ｕ ＮＪ Ｎ Ｖ．ＳＣＩ ．＆ ＴＥＣＨ
Ｖ ｌ７ Ｎ ｏ 】 ｏ
２ ０ 年 ２月 ０２
Ｆｅ ２ ０ ｂ ０２
文 章 编 号 １０ ２ ９ ｛０ ２０ 一０ ５ ０ ０ ７ ６ ３２０ ） 【 ０ ３ ３
５ ％以上 的冷 变形 和时效 处理 后 ， Ｏ 硬度 Ｈ Ｂ可达 ２０以上 ， １ 抗拉 强度 可 达 ６０ＭＰ ， 伸率 高于 ｌ％， ６ ａ延 Ｏ
电 导 率 达 ２ ６ ／ 以 上 ． ３２ Ｓ ｍ
关键词： 高强导 电合金．铜合金 ；力学性能；热学性能
中图分类 号 ： ＧＩ３ ５ Ｔ ｌ２ 文献标 识码 ： Ａ
海 绵 钛 ， 一 定 比例放 入 石墨 坩埚 中， 真 空 感 应 按 用 炉熔炼 ， 后在 氩气保 护下 浇铸 ， 最 制得 直径 为 ９ ｍｌ， ０ Ｔ ｌ
长为 ｌ８ ｌ ｍｍ的 铸 锭
收 稿 日 期 ：０ １ ９ ６ ２０ —０２１ 台 金经 不同处 理后 的硬度与 金相 组织 。
ｃ ｅ ｆ ｉｎｔ ｏ ｌ ｎ ａ ｉ ｎ ｉ ｕ ｔ １ ｏ ｆ ｃｅ ｆ ｅ ｏ ｇ ｔ ｓ ｐ ｏ ０％ ，ｔ ｅ ｃ ｎ ｕ ｔ ｉｙ ２ ． ６ ／ｎ ｉ ｏ ｈ ｏ ｄ ｃｉ ｔ ３２ Ｓ ｒ ｖ
，
Ｋｅ ｗ ｒ ｓ Ｃｕ ＴｉＳｎ Ｃｒ ａ ｌ ｓ Ｃｕ ａ ｌ ｙ ；ｍ ｅ ｈａ ｉｓ ｅ ｔ ｙ ｏ ｄ： － — — ｌ ｏｙ — ｌｏ ｓ ｃ ｎ ｃ ；ｈ ａ
作 者简 介 ： 舌州德 ｛９０ ） 男 ． 尔 演挥 上大 学 副粒 援 １６ ． 晴
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杨朝聪 高强高导电铜合金的研究及进展
应力 应变曲线都向上提升, 合金的应变强化能力 一般比纯金属要高。
( 2) 在一般的稀固溶体中, 流变 ( 屈服) 应力 随溶质浓度的变化可以用下式表示 1!:
= 0+ kc m
式中
合金的流变应力;
0 纯金属的流变应力;
c 溶质的原子浓度; k , m 常数, 决定于基体和合金元素的性
复合材料可划分为两种基本类型: 1. 粒子增 强型; 2. 纤维增强型。时效强化和弥散强化合金 都属于粒子增强型复合材料, 这种材料承受载荷的 主要是基体, 第二相是强化相, 其作用在于阻止位 错在基体中的运动, 所以它的强度取决于分散粒子 对基体中位错的阻碍能力。相反, 在纤维增强型复 合材料中, 纤维是载荷的主要支承者, 基体只是传 递与分散载荷到纤维中去的媒介, 材料的强度取决 于纤维的强度, 纤维与基体界面的粘接强度以及基 体剪切强度等一系列因素。根据强化相引入方式的 不同可以分为人工复合材料和自生复合材料法。 2 2 1 人工复合材料法
增加冷却速度, 另一方面调节合金的成分以提高液
体金属适应过冷的能力, 使结晶从转变一开始就有 相当大的成核速度, 进而取得 细小的初生晶 粒组
织。
( 2) 进行形变, 同时严格控制随后的回复和再
结晶过程以取得细小晶粒组织。 ( 3) 利用脱溶反应、纺锤分解、粉末烧结、内
氧化等方法在合金内产生弥散的第二相以限制基体 组织的晶粒长大。
国外 60 年代起就进行了系统研究, 开发了一 系列产品。目前, 美、日等发达国家已垄断了大部 分国际市场, 并大量向发展中国家倾销。近一、二 十年来, 我国铜加工工业技术进步偏重于仿制和引 进。在国际知识产权保护的压力下, 我国高性能铜 合金技术市场发展越来越艰难, 因此, 结合我国资
源的特点, 逐步建立我国高性能铜合金体系、研究 性能优异、有我们自己知识产权的高性能铜合金, 具有战略意义和现实意义。本文详尽地阐述了高强 高导电铜合金的研究现状和进展, 以期对今后的研 究工作提供借鉴。
对环境造成污染。
2 1 2 细晶强化 HALL PETCH 公式: = 0+ kd- 1/ 2
在不同的场合下, 公式中的 分别表示 金属
的解理、流变、屈服和疲劳 强度。 0 和 k 都是常 数, d 是晶粒的平均尺寸。
为了得到超细晶粒组 织, 有几种 方法可以 采
用: ( 1) 改变结晶过程中的凝固条件, 一方面尽量
关键词: 铜合金; 高强度; 高导电; 综述 中图分类号: TG146 1+ 1 文献标识码: A 文章编号: 1006- 0308 ( 2000) 06- 0026- 04
Research and its Advancement of Copper- based Alloy with High- strength and High- conductivity Performances
影响固溶体的强度。
( 4) 固溶体的流变 ( 屈服) 应力随温度变化的
总趋势且浓度越高, 敏感性越大。
总之, 引 起 固 溶 强化 的 因 素 包 括 弹 性 因 素 ( Cottre 和 Snoek 效应) 、电子浓度因素、化学因素、
结构因素、此外, 大量异类原子的溶入可能改变基 体的键合力。
( 4) 通过同素异性转变的多次反复实现晶粒的 细化, 这种热循环细化晶粒的效果在钢中已获得成 功。
( 5) 通过加入某种微量合金元素来细化晶粒。 2 1 3 冷变形+ 时效强化
金属和合金经过中等或强烈冷变形后形成一种 位错密度很高的组织状态。冷加工强化常作为时效 强化的辅助手段, 如采用: 1. 固溶+ 冷变形+ 时 效, 或 2. 固溶+ 时效+ 冷变形。性能要求侧重于 电导率时采用工艺 1, 侧重于强度时则采用工艺 2。
2000 年 12 月 第 29 卷第 6 期 ( 总第 165 期)
云 南 冶金 YUNNAN M ETALLU RGY
Dec. 2000 Vol. 29. No. 6 ( Sum 165)
高强高导电铜合金的研究及进展
杨朝聪
( 昆明冶金研究院, 云南 昆明 650031)
摘 要: 高强高导铜合金在现代电子技术和电工等领域具有广阔的应用前景, 因而 成为铜合金材料的 研究热 点之一。综述了获得高强高导电铜合金的方法, 介绍了发展该类合金的最新技术及其研究现状。
但对高强高导铜合金而言单独利用固溶强化效
果不很显著, 所以对已开发的铜合金例子较少 ( 如 日本日立电线公司的 01SnOFC Cu 0 01Sn) 2!, 该
强化方式主要用于要求铜合金具有高电导率, 而对
强度要 求不 高 的场 合。 常用 的 固溶 元 素有: Sn、 Ag、Ni、Mg、Zn 和 Cd。Cd 效果虽好, 但有毒, 易
表 1 铜基合金及其室温性能 Tab. 1 Room temperature properties of various copper- based alloys
抗拉强度 /Mpa
490 503 434 538
屈服强度/M pa
434 427 386 462
延伸率/ %
5 7 8 5
断面收缩率/ %
KEY WORDS: copper- based alloys; high- strength; high- conductivity; review
1概述
高强高导铜合金是一类具有优良的综合物理性 能和力学性能的功能材料, 可以应用于集成电路的 引线框架、各类点焊、滚焊机的电极、触头材料、 电枢、电动工具的换相器、大型高速涡轮发电机的 转子导线、高速电气机车的架空导线、大力推力火 箭发动机内衬、电厂锅炉内喷射式点火喷孔、气割 机喷嘴等。
43 60 12
导电率/ %IACS
84 83 88 76
我国将弥散强化铜的研制 正式列项研究 始于 80 年代。在制粉、氧源制备、封套挤压及化 学成 分分析等方面取得了一定的进展。80 年代至 90 年 代初期, 又投资数百万元, 初步建成了几条小规模 生产线, 但仍处 于试制而未正 式投产。其主 要原 因: 一方面是产品质量不稳定、成本高; 另一方面 是基础研究薄弱。
系的内氧化, Cu Si 系的研究也较多。 在电子信息产业化迅速发展的推动下, 日本近
20 年来出现了研究高强、高导铜合金材料的热潮。 如日本已研制 成功并已规模生产的弥 散强化铜合
金, 其高温软化温度超过 900 # , 导电率大于 90% IACS, 在铜基体中引入微量、细小、弥散分布的硬 粒子相, 由于强化相的 ∃ 钉扎%, 阻止了位错的运 动, 从而有效的阻止了铜基体的回复和再结晶, 在 大大提高基体铜的强度及热稳定性的同时, 导电、 导热性却降低 不多。美国 SCI 公司也 形成日产 20 吨、三种 牌号的弥散强 化铜生产规模。但无论日
YANG Chao- cong ( Kunming Metallurgy Research institute, Kunming, Yunnan 650031, China)
ABSTRACT: The copper- based alloy with high- strength and high- conductivity performances has found itself a wide application prospect in the fields of modern electronic technology and electrotechnics and is now a hotspot in the study of copper- based alloy material. The methods of obtaining copper- based alloys with high- strength and high- conductivity performances are reviewed and uptodate technologies for developing this kind of alloy and the status quo of their research are presented as well.
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2000 年 12 月 第 29 卷第 6 期 ( 总第 165 期)
云 南 冶金 YUNNAN M ETALLU RGY
Dec. 2000 Vol. 29. No. 6 ( Sum 165)
人工复合材料法是指人为向铜中加入第二相的 颗粒、晶须、或纤维对铜基体进行强化, 或依靠强 化相本身的强度来增大材料强度的方法。
除了颗粒增强铜以外, 纤维增强铜也应用于开 发高强高导电铜合金。碳纤维 铜复合材料以其优
良的导电性、导热性、抗磨损性能和低热彭胀系数 而受到人们的重视。20% 石墨纤维增强铜合金已用 于制作触头材料 4!。
机械合金化法是 60 年代末美国的 Benjamin 研 制成功的一种新工艺, 他通过将不同的金属粉末和 弥散粒子粉末在高能球磨机中长时间研磨, 使金属 原料达到原子级水平的紧密结合状态, 同时使硬质 粒子均匀的嵌入金属颗粒中得到复合粉末, 然后压 紧、成型、烧结、挤压。近年来应用 MA 法已成功 研制出一些高强高导铜合金, 如 Cu Al2O3。Cu TiC、Cu ZrC 等的研究也见少量报道 5!。
在铜中的溶解度随温度降低而减小, 从而有沉 淀强化效果的合金元素主要有 Zr、Cr、Be、Fe、Nb 等。Cr 和 Zr 的沉淀强化效果强烈, 尤其是时效以 后铜后金的电导率可以恢复到一个较高水平, 所以 Cu Cr、Cu Zr、Cu Zr Cr 系合金是目前被广泛 使用的铜合金。
近年来, 采用快速冷凝技术可获得过饱和固溶 合金粉末或薄带。快速凝固是使合金由液态急剧冷 却 ( 冷速一般 ∀103 104K / s) 形 成微晶或 非晶的 过程, 其结果可以使溶质原子在基体中的固溶度极 限大大增加。