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中南大学材料科学与工程学院材料制备新技术作业喷射沉积技术及其在高强度高导电性铜合金中的应用引言铜，呈紫红色光泽的金属，密度8.92克/厘米3。
熔点1083.4±0.2℃，沸点2567℃。
常见化合价+1和+2（3价铜仅在少数不稳定的化合物中出现）。
电离能7.726电子伏特。
铜是人类发现最早的金属之一，也是最好的纯金属之一，稍硬、极坚韧、耐磨损。
还有很好的延展性。
铜和它的一些合金有较好的耐腐蚀能力，在干燥的空气里很稳定。
但在潮湿的空气里在其表面可以生成一层绿色的碱式碳酸铜，这叫铜绿。
可溶于硝酸和热浓硫酸，略溶于盐酸。
容易被碱侵蚀。
铜的最大特点是具有高导电性和高导热性，但是纯铜强度偏低，在不损失导电性的情况下，提高铜合金强度并不容易，往往要以损失电导率为代价。
如何在大幅度提高铜的强度的同时，尽量保持铜的高导电性，即实现铜的高强高导是现代铜加工业发展的重要课题。
所谓高强高导铜合金，一般是指抗拉强度（σb）为铜的2～10倍（350～2000MPa），导电率为铜的50%～95%的铜合金。
国际上公认的理想指标为σb = 600～800MPa，导电性≥80%IACS。
高强高导铜合金主要应用领域是电子信息产业超大规模集成电路引线框架[1]，国防军工用电子对抗、雷达、大功率军用微波管[2]，高脉冲磁场导体[3]，核装备和运载火箭[4]，高速轨道交通用架空导线[5]，300～1250kw大功率调频调速异步牵引电动机导条、端环[6]，汽车工业用电阻焊电极[7],[8]，冶金工业用连铸机结晶器[9]，电真空器件，电器工程用开关、触桥等[10],[11]，因此这类材料在众多高新技术领域有着广阔的应用前景。
高强高导铜合金是一类具有优良综合物理性能和力学性能的功能材料。
它不但具有高的强度和良好的塑性，而且继承了紫铜优良的导电性能，是制备大型集成电路引线框架$电车及电力火车架空导线等的优良材料。
我们知道铜合金的强度和导电率之间有着此消彼长的关系即：采用某种手段使铜合金得到强化后，其导电率必然有某种程度的下降。
!材料与表面处理#喷射沉积技术在高温合金和硅铝合金中的应用A pp licati on of Sp ray2fo r m ed T echno l ogy in H igh T e mperature A ll oysand Silicon2alum inum A ll oys河南信阳空军第一航空学院(464000) 徐先懂 宋述稳【摘要】喷射沉积技术作为高性能结构件的一种先进制坯技术,应用愈来愈广泛。
介绍了喷射沉积技术的特点及其在高温合金和硅铝合金中的应用。
关键词 喷射沉积 P M工艺 R S P M工艺 可控膨胀合金Keywords s p ray2fo r m ed,P M p rocess,R S P M p rocess,con trolled2expansi on all oy 喷射沉积技术作为高性能结构件的一种先进冶金制坯技术逐渐受到广泛的重视。
利用喷射沉积技术可以使合金零件的制造既快捷又经济。
如高质量镍基超强合金用于涡喷发动机生产,通过一步转换就能制成预成型的环类或壳类毛坯,大大缩短了制坯的生产周期,简化工艺过程。
喷射沉积技术 喷射沉积技术是在O s p ray技术的基础上增加真空熔化处理技术而形成的。
预处理的合金在坩埚中通过真空感应冶炼(V I M)后,通过漏斗状计量口流入O s p rey工艺装置,熔化的合金流经过2次高纯度的氩气雾化成很细的雾滴。
再将雾化后的金属熔滴直接喷射到金属基底,在基底上沉积形成半凝固沉积层,依靠金属基底的热传导使沉积层不断地凝固形成较致密的预制坯料。
通过更换不同形状的冷却机体而喷雾成形各种形状的预制坯(如圆盘、块坯、环形坯或管坯等),随后进行锻造。
合金沉积的形状和厚度通过芯棒的退回来控制。
其生产环类或壳类零件长达1.5m,直径达51.4m。
在合金熔化过程中,允许添加其他合金,不像常规制坯那样要进行严格地隔离。
一般情况下,氧含量<10ppm,氮含量< 60ppm。
组成及工艺条件,见表6。
表6 Ni Zn B和Ni Re B镀液组成及工艺条件Ni Zn B N i Re B NiCl2 6H2O/g L-1530ZnCl2/g L-15K2R eO4/g L-1 2.7 NaBH4/g L-10.6 (CH3)2N HB H3/g L-11~2NH2CH2CH2NH2/g L-160 NaOH/g L-140NH3 H2O(25%)/(mL L-1)160NH4Cl/g L-154T/C40~60907 化学镀Ni P B合金[7,14]El Magd和El Rehim等人在铝上进行了化学镀Ni P B合金镀液中有选择地加入添加剂的研究。
其目的是选出既能稳定镀液、又加速沉积的添加剂。
加入的有机添加剂有:苯磺酸钠、萘磺酸、甲苯磺酸盐等;无机添加剂有:Na2SO4、MgSO4 7H2O、Cr2(SO4)3 7H2O、Fe2(SO4)3、NaCl、NiCl2、CoCl2等。
化学镀Ni P B合金工艺为:N iSO4 7H2O84.3g/L,NaH2PO2 H2O16g/L, HCOOH27.6g/L,NaBH40.6g/L,添加剂(加入少量上述任一种添加剂),80C,pH值5.5~ 6.5。
通过大量试验得到如下结果:被试验的阴离子团中除萘磺酸外,都能改善镀液的稳定性,但氯离子却降低了沉积速度,这是由于它对基体有腐蚀的结果。
在阳离子中发现铜离子有催化毒性,而铁离子则有加速作用。
但选择添加剂时还需要综合分析和考虑,最好能既有明显的效果,而且又经济。
8 总结化学镀Ni B基多元合金通常都具有良好的磁特性、优良的耐蚀性,并具有较高的硬度和耐磨性等,已引起人们的关注。
因此,需要进一步研究和开发,使更多的化学镀合金在生产上得到推广应用。
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梯度结构硅喷射沉积增材制造激光烧结梯度结构与硅的喷射沉积1. 介绍在增材制造领域，梯度结构是一个日益受到关注的概念。
梯度结构指的是材料具有不同成分或结构的逐渐变化。
而硅的喷射沉积技术则是一种通过在基板表面逐层沉积硅来制造硅材料的方法。
在本篇文章中，我们将探讨梯度结构与硅的喷射沉积的关系，以及它们在增材制造中的应用。
2. 梯度结构的概念梯度结构是指材料的组成、结构或性质随着空间位置的变化而逐渐改变的特征。
在梯度结构材料中，不同成分或结构的变化可以在微观或宏观尺度上观察到。
这种设计可以赋予材料特定的性能，例如强度、导热性、导电性等方面的优化。
梯度结构材料的制备需要精密的工艺技术和控制手段，因此通常应用于高端领域，如航空航天、医疗器械和先进材料。
3. 硅的喷射沉积技术硅的喷射沉积是一种利用化学气相沉积技术在基板表面逐层沉积硅的方法。
在这个过程中，硅原料气体被导入反应室，然后在基板表面沉积形成硅薄膜。
这种技术在半导体制造和光电子领域有着广泛的应用，因为它可以制备高纯度和高质量的硅材料。
4. 梯度结构与硅的喷射沉积梯度结构材料的制备可以通过控制沉积过程中的参数来实现。
在硅的喷射沉积过程中，通过调整硅原料气体的浓度、沉积速度和基板的温度等参数，可以实现硅材料的梯度结构设计。
可以实现硅材料表面逐渐从p型向n型掺杂，或者形成厚度梯度结构等。
5. 增材制造中的应用梯度结构的材料在增材制造中具有广阔的应用前景。
通过梯度结构设计，可以使材料在力学性能、导热性能、电磁性能等方面获得优异的性能。
而硅的喷射沉积技术可以为制备梯度结构材料提供可行的工艺方案。
在增材制造中，梯度结构的硅材料可以应用于光伏电池、电子器件、热管理等领域，为材料性能的优化提供更多可能性。
6. 个人观点与总结梯度结构与硅的喷射沉积技术在增材制造中的应用前景十分广阔。
通过精密的工艺控制和设计，可以实现材料性能的定制化，满足不同领域对材料性能的需求。
我个人认为，在未来的增材制造领域，梯度结构材料将会成为材料设计的重要趋势，而硅的喷射沉积技术将会为此提供有力支持。
