石墨烯和碳纳米管增强铜基复合材料的研究进展

本文回顾了碳纳米管(CNT)和石墨烯(Gr)增强铜基复合材料的研究进展,探讨了这些复合材料的制备方法、性能提升机制及潜在应用前景。CNT和Gr因独特的物理化学特性,作为铜基复合材料的理想增强相,显著提升了材料的力学性能、导电性和热导率。首先回顾了铜基复合材料的传统制备技术,包括粉末冶金法和机械合金化法,随后介绍了新兴的化学气相沉积(CVD)和电沉积法,这些技术通过直接生长或电化学沉积实现更好的界面结合。对比分析了不同方法的优缺点,指出粉末冶金和机械合金化的成本较低但可能引起增强相分布不均,而CVD法虽能制备高质量材料但成本较高且环境影响敏感。进一步分析了CNT和Gr在铜基体中的分散性及界面结合对性能的影响,强调了良好分散性和强界面结合的重要性。在力学性能方面,CNT和Gr的分散性和界面结合对复合材料的强化机制起着关键作用,包括载荷转移、晶粒细化和Orowan强化等。此外,讨论了CNT和Gr增强铜基复合材料在耐腐蚀性、磨损性能及热管理等方面的应用潜力。尽管存在挑战,但这些复合材料在电力传输、电子器件和航空航天等领域显示出巨大应用前景。未来的研究将集中于微观结构控制、制备工艺创新和多功能复合材料开发,以实现更高性能的工业应用。

氧化锆增强铝基复合材料的制备及性能研究

铝合金由于其强度高、质量轻、价格低等多重优势,在汽车制造、航空航天、水下装备等各个领域都极具应用前景。利用机械搅拌铸造方法制备了不同质量分数纳米氧化钇稳定氧化锆(yttrium oxide stabilized zirconia,YSZ)的Al-YSZ复合材料,研究纳米YSZ质量分数对铝基复合材料组织和性能的影响。研究结果表明,添加的纳米YSZ均匀分布在Al基体中,不与Al基体发生反应。同时能够作为异质形核剂细化晶粒,并通过Orowan强化机制提升复合材料的力学性能。添加质量分数为8%的纳米YSZ的复合材料具有较好的强度和塑性。同时,在受到外力作用时,纳米YSZ会发生从四方到单斜的相变,并产生一定的体积膨胀,在吸收能量的同时改善了复合材料内部的晶格畸变,从而提高了铸态复合材料的塑性。

B30铜镍合金的高温热变形行为及加工图

在变形温度为750~1000℃、应变速率为0.01~10 s^(-1)条件下,对铸态BFe30-1-1铜镍合金进行了热压缩实验。综合分析摩擦和温升对合金流变应力的影响,利用修正后的流变应力曲线构建了BFe30-1-1铜镍合金的Arrhenius双曲正弦函数本构关系模型,基于动态材料模型构建合金的热加工图,研究合金热变形过程中的组织演变规律。结果表明:合金的峰值流变应力随着变形温度的降低或应变速率的增加而升高,摩擦和温升能够显著影响合金的真应力-真应变曲线,热变形过程中发生了动态再结晶,本研究构建的合金本构关系模型对峰值应力的预测值与修正后实验值的平均相对误差仅为3.77%,能够准确地预测合金在不同热变形条件下的流变应力。结合热加工图和微观组织分析,合金的较合理的热塑性变形工艺区间为变形温度900~1000℃、应变速率0.04~0.16 s^(-1),在该变形条件下热压缩后的样品可获得更多的动态再结晶组织。

惰气熔融-红外吸收光谱法或热导法测定无机材料中氧氮氢的标准方法研究进展

氧、氮、氢元素在无机材料中备受关注。基于70余项我国现行标准方法及40余篇近10年的期刊论文,综述了惰气熔融-红外吸收光谱法或热导法测定钢铁及合金、稀有难熔金属合金、轻重贵有色金属、稀土合金与铁合金、有色中间合金、无机非金属功能材料等无机材料中氧、氮、氢的标准方法研究现状及发展趋势,给出了现行标准的适用对象、测定范围、试料量、助熔剂与期刊公布方法的测定对象、元素、仪器、坩埚类型、样品量、助熔剂、分析功率、标准样品等主要参数,并展望了无机材料中氧、氮、氢元素分析的应用前景和发展方向。

微合金化元素对纯铜热稳定性和导电性的影响

利用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)和电导率测试等研究了添加微量合金化元素对4N纯铜的晶粒尺寸热稳定性和导电性的影响,分析了合金元素与基体中微量杂质元素S的相互作用。结果表明:添加微量Ti元素及微量Cr、Ni和Ag元素均可显著提高4N纯铜晶粒尺寸的热稳定性,经900℃×30 min高温处理后,Cu、Cu-Ti和Cu-Cr-Ni-Ag的晶粒尺寸分别为158.57、86.06和48.35μm,即热稳定性Cu-Cr-Ni-Ag>Cu-Ti>Cu。同时,添加微量合金化元素后纯铜的导电率仍较高,Cu、Cu-Ti和Cu-Cr-Ni-Ag导电率分别为101.87、101.64和99.98%IACS。分析认为热稳定性的提高主要与TiS相、CrS相的钉扎以及Ni和Ag固溶拖拽有关,微量Ti和Cr可与杂质S反应形成六方结构TiS相和单斜结构CrS相,且均与基体呈非共格关系,特别是CrS相较TiS相更为细小、数量更多。

BFe30-1-1铁白铜熔铸过程中碳含量控制技术研究与实践

BFe30-1-1铁白铜用途重要且特殊,因而质量要求十分严格。铸锭的碳含量控制一直是熔铸生产中的难题。阐述了碳元素对BFe30-1-1铁白铜性能的影响,通过对碳元素来源及熔铸特性的分析研究,在熔铸工艺改进的同时,开发利用熔体精炼净化除杂新技术,有效解决控制铸锭碳含量难题。

海水养殖网箱用铜合金生产实践及应用

海水网箱养殖是水产养殖中一种重要模式,也是我国水产养殖绿色可持续发展必然选择的方向之一。海水网箱网衣的使用环境要求铜合金具有良好的耐蚀性以及加工成型性。通过对海水养殖用铜合金成分设计及材料制备工艺研究,制备出抑菌耐蚀铜合金,板材经过加工后形成网衣,最终应用于海水网箱养殖。海水养殖用耐蚀铜合金作为未来海水养殖装备的重要组成部分,在深远海养殖的可持续发展中扮演着不可或缺的重要角色,对提高海洋渔业资源利用率具有重要的意义。

均匀化处理对CuZn7Al4Si0.1热加工的影响

为了研究均匀化处理对CuZn7Al4Si0.1热加工性能的影响,开展了不同热处理工艺实验,采用金相显微镜和万能试验机对铜带的微观组织和性能进行检测分析。结果表明:CuZn7Al4Si0.1铸锭经过700℃~900℃范围内保温6h的均匀化处理后,其枝晶偏析变化明显。随着退火温度的提高,CuZn7Al4Si0.1铸锭的枝晶偏析逐渐减小、消失;当均匀化退火温度升至850℃、保温时间为6h时,合金组织中枝晶偏析消失。

曹旗文:重拾洛铜的光环

2021年1月22日,一纸任命文件瞬间改变了正在昆明铜业工作的曹旗文的身份,他从中铝体系内的高管一夜之间变成了“社会人”,以职业经理人的身份担任中铝洛阳铜加工有限公司的“当家人”。过去、今天和未来,忐忑、压力和雄心,老曹当晚辗转难眠,思绪万千。他索性披衣下床,离别寄语,浊泪轻流,伏案写下了“已放南山马,却又赴戎机”的真情告白。第二天,时年54岁的他只身赴洛阳走马上任,由此拉开了“重拾洛铜光环”的厚重大幕。

艰苦奋斗 求实创新 铸就洛铜新辉煌

七十年风雨兼程,中铝洛阳铜加工有限公司(以下简称“洛铜”)作为“共和国长子”,始终与中国共产党指引的航线同心同向,与祖国母亲的脉搏紧密相连,在中国式现代化复兴之路上再会春风。这70年,是洛铜人艰苦奋斗、自强不息的70年,也是中国铜加工产业从无到有、从弱到强、从跟跑到并跑乃至部分领跑,一笔笔刻印下的卓绝史诗。

风华七十载 砥砺向复兴——洛铜建厂70周年发展综述

从创造新中国铜加工工业发展奇迹,到依靠改革屹立于市场经济大潮,再到如今大步迈向高质量发展,历经70年风雨,中铝洛阳铜加工有限公司用“铜浇铝铸”的身躯,支撑起共和国铜加工行业的“大厦”,在新时代中国工业发展历程中书写着一页页高质量发展新篇章。

制锁用H65黄铜带材常见表面质量问题分析及解决措施

表面质量是铜板带产品质量的重要组成部分。通过对制锁用H65黄铜带材生产中常见的质量问题进行分析,制定有效的解决措施,满足产品的表面质量要求,对铜板带生产企业产品质量控制有一定的借鉴作用。

定量加酸-非线性拟合法快速测定中性脱脂剂浓度

目的建立定量加酸-非线性拟合测定中性脱脂剂浓度的快速检测方法,解决滴定法和重量法在准确度和检测效率上不足的问题。方法采用脱脂剂原液配制成不同浓度的工作曲线溶液,在其中加入定量的酸后测定其pH值,将测得的pH值与脱脂剂浓度采用非线性拟合得出关系函数,进而利用该函数计算得到现场脱脂液中的脱脂剂浓度。对酸的加入量、曲线拟合方式和拟合阶数进行探索并得出最佳试验条件。结果将该方法用于中性脱脂剂浓度的快速测定,测定结果相对标准偏差(Relative Standard Deviation,RSD)为0.85%~1.17%,回收率在98.52%~103.34%之间。结论本研究提出的新方法准确可靠、简便快速,克服了传统滴定法和重量法方法的不足,可以有效指导中性脱脂剂的应用,进而提高金属材料的表面质量。

水平连铸与半连铸生产贯通地线用黄铜H65带分析

铁路贯通地线是高速客运专线接地系统的关键技术产品,铜合金护套铁路贯通地线主要使用黄铜带,目前黄铜带可通过半连铸-热轧带坯或水平连铸带坯进行生产。分别对水平连铸与半连铸生产贯通地线用黄铜H65带材进行工艺设计,从化学成分、力学性能、内部组织等方面进行分析,确定适合的生产工艺。

高强高导铜合金的强化机理与研究热点

铜合金材料作为高新技术产业的主流材料,需同时具备高强高导的性能。但是根据不同的应用环境,在保持高导电率的前提下如何选择合适的强化方法是制备铜合金的瓶颈。据研究可知,合金化法(形变强化、时效强化、固溶强化、细晶强化)和复合材料法(人工复合材料法、自身复合材料法)可以提高铜合金材料强度,但对其导电率有一定的影响。通过添加稀土元素、快速凝固法或大塑性变形等强化方法,有望获得高强度、高导电率的铜合金。本文着重探讨了合金化法和复合材料法的强化机理及其优缺点,并对铜合金的研究热点进行讨论和展望。

晶界工程处理对超微合金化无氧铜的组织结构与耐热性的影响

本文研究了晶界工程处理对超微合金化无氧铜的组织结构与耐热性的影响。通过熔炼铸造制备了超微合金化无氧铜,并对其施以晶界工程处理,测试了晶界工程处理前后超微合金化无氧铜的耐热性,表征了晶界工程处理前后超微合金化无氧铜的组织结构。结果表明:晶界工程处理(每道次的处理工艺为:冷轧20%+(300℃,60 min)退火)可以显著提高超微合金化无氧铜的耐热性,经4道次晶界工程处理的超微合金化无氧铜在(900℃,60min)退火后晶粒长大不明显,含孪晶的平均晶粒尺寸从23.5μm增长到29.2μm,不含孪晶的平均晶粒尺寸从60.4μm增长到71.9μm。晶界工程处理也可以有效调控超微合金化无氧铜的组织结构,主要体现为Σ3n重位点阵晶界比例增加和普通晶界网格连通性显著降低。

高精度10辊管材矫直机在实际生产中的应用

文章通过对10辊管材矫直机与传统7辊矫直机的矫直原理进行对比,并在实际应用中对弯曲度、圆度、表面质量、探伤合格率进行跟踪,指出10辊管材矫直机可以满足高精度铜管的生产要求。

铜板带生产节能降耗技术探讨

铜板带制造已进入了微利时代,节能降耗一直是有色金属产业关注的焦点。我国铜板带制造能源消耗现状及节能降耗发展方向,铜板带制造节能降耗的技术和措施。

纯铜抗软化性能研究

纯铜具有良好的导热、导电性能,同时具有良好的冷、热加工性能,广泛应用于电子、能源、汽车等行业。纯铜中添加不同的微量元素,能有效改变纯铜组织机理,通过一定的强化手段,能得到高强、高导、高散热等应用方向为主的铜合金材料,笔者通过对纯铜微合金化研究以及加工组织机理研究,摸索出纯铜在中高温条件下的强化手段,在保证纯铜的一定导热、导电性能前提下,提升了纯铜抗软化性能,使纯铜应用于某些特殊领域。

热处理温度对餐饮用H62黄铜组织性能的影响

针对餐饮用H62黄铜冲制料,利用金相显微镜、万能试验机和高温退火炉等对H62黄铜带的退火工艺进行研究,对退火温度为480℃~560℃的微观组织进行分析。结果表明,H62黄铜带冲制性能并不是退火温度越高越好,想要达到良好的冲制性能,须将退火温度控制在合适的范围内;餐饮用H62黄铜带晶粒尺寸控制在20μm~65μm,材料冲制性能较好。