高强高导电铜合金耐蚀性研究

高强高导铜合金关键制备加工技术开发及应用高强高导铜合金是一种重要的高科技材料，在现代工业生产中发挥着重要作用。

为了满足市场需求，开发出高强高导铜合金关键制备加工技术变得尤为重要。

本文将介绍高强高导铜合金的特点、制备加工技术以及应用领域。

一、高强高导铜合金的特点高强高导铜合金是由铜、铝、锰、镁、锆等多种元素组成的合金材料。

它具有良好的导电性、导热性、机械性能和耐腐蚀性能，同时还具有良好的可加工性和焊接性，是一种理想的材料。

该材料常用于制造高速列车、飞机、卫星等高要求的工业设备。

二、高强高导铜合金的制备加工技术高强高导铜合金的制备加工技术是关键的环节，直接影响着该材料的性能和质量。

常用的制备加工技术包括热轧、冷轧、挤压、拉伸、锻造等工艺。

1. 热轧工艺热轧工艺是将高强高导铜合金加热至一定温度，然后在辊式轧机上进行轧制。

该工艺具有简单、成本低、生产效率高的特点。

但是，容易产生表面缺陷，对材料的内部结构也有影响。

2. 冷轧工艺冷轧工艺是将高强高导铜合金在室温下进行轧制。

与热轧相比，冷轧工艺可以更好地控制材料的结构和性能，但是生产效率低，成本高。

3. 挤压工艺挤压工艺是将高强高导铜合金加热至一定温度，然后通过挤压机进行挤压成型。

该工艺可以制造出高精度、高质量的材料，但是成本高，适用范围有限。

4. 拉伸工艺拉伸工艺是将高强高导铜合金加热至一定温度，然后通过拉伸机进行拉伸成型。

该工艺可以制造出高强度、高韧性的材料，但是成本高，适用范围有限。

5. 锻造工艺锻造工艺是将高强高导铜合金加热至一定温度，然后通过锻造机进行锻造成型。

该工艺可以制造出高强度、高韧性、高耐磨性的材料，但是成本高，适用范围有限。

三、高强高导铜合金的应用领域高强高导铜合金具有优异的性能和广泛的应用前景。

它常用于制造高速列车、飞机、卫星等高要求的工业设备。

同时，它也被广泛应用于电子、通信、航空航天等领域。

例如，高强高导铜合金被用于制造半导体物理实验设备、高温超导材料、高速计算机芯片等。

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。

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。

高强度和高导电率并存的铜合金-72?现代化工产生裂纹,因而需解决的问题是在大量放热的电源设备,车载用途的电子部件中提高产品长期使用的耐热性.东丽公司在开发粘合片材新产品时采用了如下技术:以长期耐热性优良的特殊热增塑性树脂和以环氧树脂为主体的热固化性树脂进行聚合的技术,实现了超过175clc,500h的长期耐热性.传统的产品在粘接后,必须在150oC下热处理3O60min.该公司在快速固化型产品生产中,为了缩短粘合片材的固化时间,导入了新型固化系统;同时为了保留传统的环氧树脂粘合剂的性能,还进行了组成成分的优化.经上述处理后无需再进行热处理,便可使180℃下的1min热压接加工成为可能.以往的环氧树脂粘合剂在高温下时问一长就变黄,但是新开发的高透明粘合剂是活用了环氧粘合剂的技术,通过组合高透明性热增塑性树脂和高相容性热固化树脂而得到的,透明度特性优良.于125cc下放置500h后,全光线透过率仍有9o%.超高纯度型产品中,其氯化物提取离子质量分数约为传统产品的l/1O,为0.001%左右,因而能大幅改善绝缘可信性,标准产品的厚度为20—100 /an.化学工棠睛鞭(日),2006(Z586):4世界最高效率的蓝色有机电致发光元件日本三菱化学(三菱化学)公司和其100%子公司三菱化学技术研究中心(MCRC)最近采用一种蓝色有机电致发光(EL)用涂敷型发光材料,开发了一种世界上效率最高的元件.有机EL显示器是下一代显示器之一,由于一通电就会自行发光,所以不需要像液晶显示器那样的背景光,其视角宽,图像显示的时间也比液晶显示器的快,仅为液晶显示器响应时间的1/1000.此次开发的有机EL元件使用了蓝色涂敷型磷光主材料,通过采用空穴阻止材料和空穴注入材料优化元件设计,实现了辉度100cd/m2,电流效率3O cd/A(外部量子效率l3%),是以往蓝色涂敷型有机EL显示器效率的2倍以上. MCRC正在推进以磷光发光层(可根据涂敷工序形成)为中心的周边材料的开发,它是适用于制造薄型大画面显示器的有机EL材料.与现在主流的荧光材料比,磷光材料理论发光效率高,耗电低.此外,涂敷工序与真空蒸镀工序相比,制造设备简便,材料利用率高,所以适合于有机EL显示板的大型化.三菱化学公司除要改进此次开发的蓝色有机EL用涂敷材料,延长其寿命外,还预期在2007年末将其实用化.化学工棠睛鞭(日),2006(2587):6利用二氧化碳的原油3次回收法日本三菱重工(三菱重工桨)公司和荷兰皇家壳牌集团(口t,?y手?工,,一)的探矿生产负责企业She11EPInternational公司以原油多次开采(EOR)为目标,就在中东地区共同研发,推进CO回收,分离的项目而结成战略合作伙伴关系.该项目以C—EOR的实施为目标,具体如下:灵活应用三菱重工公司的排烟脱碳技术,首先从电厂或工厂排放的燃烧废气中分离回收CO,然后运输到附近的油田,注入到油层,从而实现原油的高效开采.原油开采的方法有:利用油层本身的压力进行开采的方法(1次开采法),以及通过注入水或气体来维持油层压力的方法(2次开采法),但即使利用2次开采法,通常也会有60%一70%的原油不能被开采.cO2一EOR方法是可以在2次开采的基础上进一步开采原油的3次开采法,CO和原油在油层内超临界压力下形成自由混合的状态,从而提高了原油的开采率.三菱重工公司的CO,回收技术是与日本关西电力(冈西鼋力)公司共同开发的,用吸收液将废气中的co'分离并回收,具有能源消耗量低,吸收液容易回收等优点.该技术除了已经在日本国内商业运转外,还被应用于马来西亚的尿素化肥厂的尿素增产项目中.此外,应用此技术的印度一家尿素化肥厂的2个项目即将投产.此外,c02一EOR使用的CO2最终将滞留于地下油层之下,不仅可以增加石油的可开采量,而且对地球温室效应的防止也有非常大的作用.化学工柴晴鞭(13),2006(2587):6高强度和高导电率并存的铜合金日本物质与材料研究机构(物黄-材料研究横棒)的超铁钢研究中心金相组的坂井义和主干研究员开发了一种铜合第26卷第5期金,通过添加低浓度的银离子,该铜合金的强度与铜一铍合金相当,为1200MPa, 但其导电率却是后者的3.5倍.该铜合金强度的增强是通过使用了热处理工序而实现的,因此有望解决强度和导电率成反比例的难题.该铜合金有望用作电线,电缆和自动机器驱动用电缆,超导电线的加强材料等制品的导体材料,从而实现机器的小型化,轻量化,薄型化.该铜合金的合成方法如下:首先,加入以往的1/10即2%的银,然后加入其余组分熔制铜合金的锭.溶体化处理后.进行水淬火,表面研磨后进行冷加工.在该冷加工的中途,在真空气氛或惰性气体中,在4OO一550~C下施以热处理.仅施加1次热处理,强度将伴随其后的冷加工度的上升而急剧上升.工棠材料(日),2006,54(2):12没有有机溶剂稳定分散的水溶性银纳米粒子日本大阪市立工业研究所(大阪市立:E棠研究所)无机功能材料研究室的研究人员用水溶性有机保护层覆盖银纳米粒子,开发了一种能稳定分散于水和醇中的水溶性纳米粒子.由于该方法简便,仅需加热材料与水或醇,赋予银纳米粒子水溶性的材料也便宜,所以实用性高.所开发的水溶性银纳米粒子可用于油墨和导电钎焊焊剂材料.此外,由于不使用有机溶剂,所以预期其还可用于生物领域的测定等.此次开发的技术是将各种水溶性羧酸,水溶性胺,银粒子和水或醇加热处理,其中银纳米粒子的粒径为3—4nm.该水溶性银纳米粒子具有银纳米粒子特有的光的吸收,银纳米粒子在粉末状态的金属中质量分数可达80%.此外,水溶性有机保护层与银纳米粒子在约l8O℃下开始熔合,如果超过4o0℃,则有机保护层消失.在水溶性羧酸胆酸和乙醇胺的组合中,约有质量分数为l5%的银溶于乙醇,随着时问的延长则发生沉淀,银纳米粒子溶解质量分数减少到5%左右.如果使用其他水溶性胺为保护层制作水溶性银纳米粒子,则当提高相对于水的溶解度时,约有质量分数为10oh,的银纳米粒子溶解,但是随时间的延长也发生沉淀,也会使银纳米粒子溶解质量分数减少到5%左右.但是不论。

高强度铜用途有哪些高强度铜是一种具有高强度、高导电性和高耐蚀性的铜合金材料，具有很多重要的用途。

以下是关于高强度铜的一些用途的详细介绍：1. 电气领域：高强度铜作为导电材料非常重要。

它具有优异的电导率和导热性能，特别适用于制造电线、电缆和电路板等设备。

高强度铜能够在输电线路中减小电阻，提高电力传输效率，同时还可以减少能量损耗。

此外，高强度铜在制造电机、发电机和变压器等高功率设备中也广泛应用。

2. 交通运输领域：高强度铜常常用于制造汽车、火车和飞机等交通工具。

在汽车制造中，高强度铜可以用于制造发动机组件、刹车系统、底盘部件等。

它的高强度使得这些部件能够承受高温和高压力环境下的工作，并且保持良好的稳定性和寿命。

此外，高强度铜还用于制造飞机的导热器、冷却器和导电链路等，使得飞机可以更加安全可靠地运行。

3. 建筑领域：高强度铜在建筑领域有广泛的应用。

它常用于制作管道、管件和电气线路等。

高强度铜的抗腐蚀性能能够确保管道的寿命长久，并且可以保持水质的纯净度。

此外，高强度铜还被用于制造建筑中的金属构件，如梁、柱和框架等。

高强度铜的稳定性和可塑性使得这些构件能够承受大规模的结构重量，并且具有较高的抗震性能。

4. 军事应用：高强度铜在军事领域有重要的应用。

它常用于制造火炮的弹道套筒和炮管等部件。

高强度铜具有很高的抗拉强度和硬度，能够承受火炮发射时的高压和高温环境。

此外，高强度铜还常用于制造弹头和爆破装置等，能够提供足够的弹道能力和爆炸威力。

5. 制造业：高强度铜广泛应用于各种机械设备的制造。

它常用于制造制动器、离合器和传动轴等汽车零部件。

高强度铜的高耐磨性能使得这些部件在高速运转时能够保持良好的耐用性。

此外，高强度铜还广泛用于制造机床和钢铁设备的传动轴和传动齿轮等。

总结起来，高强度铜具有优异的导电性能、耐蚀性能和高强度，被广泛应用于电气、交通运输、建筑、军事和制造等领域。

随着科技的发展和需求的增加，高强度铜的用途还将逐渐扩展和深化。