稀土Y对铜线材抗氧化行为的影响机理研究

目的针对纯铜线材的抗氧化性能不足问题,通过稀土微合金化制备了含微量Y元素的铜线材,研究稀土Y含量对铜线材抗氧化性能的影响。方法采用扫描电子显微镜(SEM)、EDS能谱仪和X射线衍射仪等表征手段,分析了氧化膜脱落后基体表面形貌以及稀土Y元素在氧化过程中的存在形式与氧化膜的生长过程,揭示了添加稀土元素Y提高纯铜抗氧化性能的作用机理。结果稀土Y的引入提高了纯铜线材的抗氧化性能,在600℃、10 h条件下,Cu-0.03Y线材相对于Cu线材氧化增重率由0.55%降低至0.2%,降幅达63%。稀土元素Y的添加使铜线材的(100)晶面占比减少,(111)晶面占比增多,基体表面易被活化的(100)原子面占比降低,铜线材的抗氧化性能提高。在Cu-0.1Y线材中稀土元素浓度较高时发生偏聚,稀土元素与氧的亲和力大于铜与氧的亲和力,偏聚处形成不连续的稀土氧化物,使氧离子与铜离子的接触反应面积增大,相比Cu-0.03Y线材抗氧化性能降低。结论氧化过程中稀土离子的扩散速率慢、半径大,对铜离子的向外扩散起到阻碍作用,降低了铜离子的扩散速度,提高了铜线材的抗氧化性能。

高强高导纯铜线材及铜基材料的研究进展

综述了获得高强高导纯铜线材及铜基材料的方法 ,并对高强高导铜基材料研究领域的几个热点问题即 :铜基原位变形复合材料、快速凝固法、氧化物弥散强化铜以及稀土在高强高导铜合金中的应用等进行了介绍。

退火温度对单向纤维晶纯铜线材组织性能影响

对退火前后单向纤维晶纯铜线材组织进行了观察,测试了其力学与导电性能,结果表明:在300℃以下退火时,线材的金相显微组织与退火前相比没有明显变化,仍然保持为连续纤维晶,其抗拉强度有所下降,延伸率有所增加;在400℃退火时,线材发生完全再结晶,且有孪晶生成;500℃退火时,再结晶晶粒长大;在400℃以上退火时,抗拉强度大幅度下降,延伸率显著增加;在200～400℃的范围退火时,电导率增加,但增幅较小.

旋锻复合铜包铍铜线材的组织性能

采用热旋锻-拉拔方法制备了直径为1.4 mm、包覆铜层厚度均匀、界面结合良好的铜包铍铜复合线材,研究了热旋锻、拉拔、中间退火和固溶形变时效对复合线材组织性能的影响。结果表明:合理的旋锻制度为旋锻温度700℃,单道次变形量50%,旋锻两道次,可获得良好的复合界面结合质量。线材拉拔过程中的合理中间退火工艺为(600℃,1 h),此时铍铜基本完成再结晶,界面层没有发生明显增厚,线材塑性相对较好,断后伸长率为38.5%。线材合理的固溶-形变-时效工艺为经780℃固溶10 min后变形拉拔40%,然后再经320℃时效2 h。此时线材综合力电性能较好,抗拉强度为896 MPa,导电率为50.5%IACS。

连续铸造铜线材冷拔形变织构的演化及计算机模拟(英文)

采用X射线衍射以及电子背散射衍射技术分析连续铸造技术制备的铜线材冷拔形变织构的演化,并采用Taylor模型对其进行计算机模拟。结果表明,采用传统连续铸造技术制备的多晶铜线材经过冷拔变形后形成<001>+<111>丝织构,随着变形量的增加,2种织构组分的强度增加。OCC技术制备的<100>单晶铜线材,在冷拔变形过程中,部分区域的<100>会向<111>转动,并且剪切应力的不均匀分布将导致形变织构组分沿线材径向不均匀分布。在冷拔织构组分中,与<100>相比,<111>织构组分更加稳定。实验结果与模拟结果对比表明,Taylor模型能够很好地模拟铜线材冷拔形变织构的演化。

单晶铜线材在冷拔过程中形成的亚结构

采用光学金相和电子背散射衍射对单晶铜线材拉拔变形过程中的组织演化进行了分析。结果表明，变形单晶铜线材组织的演化分为3个阶段；当真应变为1．96时，变形单晶铜线材由〈100〉转变为〈100〉、〈111〉以及比较弱的〈112〉丝织构，织构组分转变是由剪切变形所致；当真应变为0．94时，界面错配角小于14°，属于小角度界面，当真应变为1．96时，界面错配角超过50°，在25°～30°大角度范围出现了由织构演化形成的第2个峰。

小直径长单晶铜线材的制备

在对单晶连铸技术长期研究的基础上,分析了制备小直径长单晶铜线材的几个关键技术问题,对传统的单晶连铸设备进行了改进。采用区域熔炼与热型连铸相结合的方法,为生产无限长、小直径单晶铜线材提供了可靠、稳定的设备与工艺,利用自制的铜线材单晶化设备,对生产长单晶铜线材的工艺进行了研究。结果表明:形成向液态金属中凸出的液固界面是制备单晶线材的基础,液固界面所处的位置是保证单晶线材质量稳定的关键。在加热铸型内部距型口5mm左右的位置保持液固界面呈向液态金属中凸出的形状,可以保证获得质量稳定的单晶铜线材。

拉拔单晶铜线材形变织构的研究

采用水平单晶连铸方法制备直径为8mm的单晶铜线材,经拉拔得到直径为7、5、3、1mm的形变铜线材,应用取向分布函数分别对不同形变量单晶铜线材沿线材半径方向的织构组分进行了研究。结果表明:单晶铜在形变过程中,各层主要存在<100>纤维织构组分,取向主要向{100}<001>、{110}<001>聚集;形变单晶铜线材各层织构组分存在一定的差异,主要是由于单晶铜线材在拉拔过程中变形的不均匀性所致;剪切变形是织构组分转变的主要原因。

铜线材电镀可焊性锡工艺

以 2 -甲基醛缩苯胺为主光剂、脂肪醛缩胺为次光剂 ,在硫酸亚锡镀液中 ,1～ 2 0 A/ dm2条件下 ,0 .5 mm的铜线上制得可焊性锡镀层 ,镀层可抗 2 0 0℃、1h老化 ,具有较好的可焊性。

铜线材酸性高速电镀致密光亮锡、锡铜合金

为了寻找低成本、低腐蚀、低污染高速电镀锡、锡铜合金工艺 ,在含光亮剂、柔软剂DL0 1、0 2、0 3的硫酸槽中在不同的电流密度、不同的搅拌速度下 ,在Φ0 .5mm的铜线上电镀Sn和Sn Cu合金镀层。DL0 1、0 2的主要成分是无芳香族的希夫碱 ,DL0 3的主要成分是醇醛缩合物。结果表明 ,在含有DL0 1、0 2、0 3和 35g/LSnSO4 ,137g/LH2 SO4 的镀液中 ,在Jc=10～ 90A/dm2 ,v=16 0～ 314m/min时 ,所得镀层致密、柔软、光亮。在含CuSO4 ·5H2 O 0 .5 ,3.5g/L的硫酸镀槽中 ,在Jc=9,18A/dm2 ,v=16 0m/min时获得了致密、柔软、光亮的Sn (0 .3%～ 0 .6 % )Cu合金镀层。

单晶铜线材表面防氧化聚氨酯涂料的研制

单晶铜线材具有优异的力学、电学性能,但其表面易氧化,影响外观和表面质量。以聚氨酯、甲苯二异氰酸酯(TDI)、环氧树脂E-20为原料,制备出一种新型的单晶铜线材表面防氧化涂料,并对涂料的各项性能进行了测试。测试结果表明:所研制的涂料具有良好的力学性能和耐腐蚀性能,将其涂覆于单晶铜线材表面,在室温下能有效防止铜线材表面变色,并使铜线材在150℃时的氧化速度仅为裸单晶铜线的17.840%。

铜线材热膨胀系数的理论分析和实验研究

分析了面心立方结构晶体铜线材的热膨胀系数随温度的变化关系。采用精密仪器DIL402PC热膨胀仪测定了铜的热膨胀系数，得到在100℃到380％之间铜的热膨胀系数基本保持在2．0836×10^-5／℃，比通常实验室条件下测得的结果稍大。温度大于380℃时，铜的热膨胀系数随温度呈线性增加。理论分析与实验测定的结果基本一致，说明应用此理论亦可以解释其它面心结构晶体的热膨胀系数。

浅谈我国铜线材的现状及发展趋势

简述了我国铜线材的主要消耗领域;并就铜线材的需求现状和发展趋势进行了阐述。

热旋锻法制备的钨铜线材的烧蚀性能

以松装熔渗热旋锻技术制备的钨铜线材为电极和被烧材料分别进行烧蚀实验,研究其烧蚀特性。利用带能谱的扫描电镜分析钨铜线材烧蚀前后的组织形貌、物相组成和质量变化。结果表明:钨铜线材由钨和铜两相组成,钨颗粒镶嵌在铜相中形成致密的网络状结构。作为电极,线材沿横向和纵向均有铜相飞溅、挥发,仅留下近球状的钨骨架,线材的烧蚀速率较大。作为被烧材料,在靠近电极附近,铜相挥发完全,线材钨骨架裸露在电弧高温作用下形成脆性的氧化物,呈针状结构;而在远离电极区域的线材表面出现龟裂现象,同时线材的烧蚀速率较小。

单晶铜线材晶粒演化过程的元胞自动机法模拟

对单晶连铸生产单晶铜线材的生产过程中晶粒演化过程进行模拟.可跟踪显示晶体转变过程,定量预测晶粒形貌和晶粒度,得到工艺参数之间的合理匹配,进而通过改变工艺参数,获得理想的显微组织.通过分析单晶连铸的生产工艺过程建立数学物理模型,使用CA法模拟出了单晶铜组织演变过程和各个工艺因素对演变结果的影响.并将模拟结果与实验结果进行了比较分析.模拟结果显示:各个晶粒在生长时由于不同晶面上的择优生长,最后形成取向为〈100〉的单晶组织;连铸速度对固液界面的形状、位置和晶粒淘汰过程的影响较大,其他条件对演变影响不显著.

塑性变形对单晶铜线材导电性影响的研究

为了研究塑性变形对单晶铜线材导电性的影响,以及电阻率与塑性变形量之间的定量关系,将Φ8mm的工业单晶铜线材冷拔后,得到塑性变形量不同的试样,用四端引线法精确测量其电阻率.结果表明,单晶铜线材的电阻率随塑性变形量的增加而上升,其原因是由于单晶铜线材的微观组织畸变程度随塑性变形量的增加而加剧.

单晶连铸小直径铜线材的静拉伸力学性能研究

采用单晶连铸技术生产的单晶铜线材不仅具有优美的外观和内部质量,也具有非常优异的塑性加工性能.单晶铜线材在实际应用时,一般需要进行数次冷拔变形,因此,研究其力学性能,对单晶线材获得广泛应用具有实际意义.采用自制的单晶连铸设备,制备出直径为2.6mm的单晶铜线材和多晶铜线材.对两种线材的力学性能进行测试分析,并与普通铜线材进行对比.结果表明:采用单晶连铸技术生产的铜线材的抗拉强度和屈服强度均比普通铜线材低的多,而延伸率却有大幅度提升.同种技术生产的单晶和多晶两种线材相比,单晶铜线材的塑性更为优异.对拉伸断口进行扫描发现:单晶连铸多晶铜线材和普通铜线材的断裂为典型的微孔聚集型断裂,而单晶铜线材的断裂属于滑移延伸断裂.

电子显微取向成像及其在单晶铜线材研究中的应用

本文从基本原理、设备构造、角度和空间分辩率、试样制备方法以及数据处理等方面,系统地介绍了一种新的材料研究方法——电子显微取向成像.同时,结合在研课题的一些研究进展,针对变形前后单晶铜线材的组织演化,探讨了电子显微取向成像技术在微观组织、织构和晶体转动以及位错界面分析等中的应用,以展现电子显微取向成像的功能和应用.

钨铜线材研究现状

介绍了钨铜线材的应用,分析了其性能要求,系统阐述了钨铜线材的制备技术和研究进展,展望了高性能钨铜线材的发展前景。

小直径单晶铜线材的晶粒演化过程研究

采用自制的水平式单晶连铸设备，在相同的工艺条件下制备出不同直径的引晶头。用来研究不同直径线材的晶粒演化过程。结果表明：单晶铜线材的晶粒演化过程包括等轴晶、柱状晶和单晶三个阶段；随着线材直径的增大。单晶演化所需时间增长；采用单晶连铸技术制备的单晶铜线材的择优生长晶面为（100），生长方向为与之相垂直的（100）晶向。