近年來,隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學技術(shù)的迅猛發(fā)展,航空航天、機械制造、微電子等領(lǐng)域?qū)︺~合金的性能提出了更高的要求,即拉伸強度大于600 MPa,電導率大于80%IACS。純銅的電導率較高,但強度較低,因此如何在保證銅高電導率的前提下,盡可能的提高其強度,從而獲得綜合性能優(yōu)異的銅合金材料,是目前高性能銅合金的研究熱點。本論文采用機械合金化和低溫快速熱壓燒結(jié)技術(shù)制備出了具有納米超細結(jié)構(gòu)的高強高導銅合金,并通過添加其他金屬粉末,制備出了一系列未見報道的高性能銅鐵、銅鐵鉻、銅鐵鋯和銅鐵磷合金材料。納米細晶強化和微量合金化的共同作用,保證了銅強度顯著提升的同時,對電導率的損害較小。研究了納米粉體的制備條件、塊體的燒結(jié)工藝對材料性能的影響,同時對材料的微觀結(jié)構(gòu)、元素分布、增強機理等也進行了研究。研究結(jié)果表明:1.機械合金化和低溫熱壓快速燒結(jié)相結(jié)合的方法是制備具有納米結(jié)構(gòu)高性能銅鐵、銅鐵鉻、銅鐵鋯和銅鐵磷合金的有效方法。2.以純銅粉為原料通過高能球磨制備了高活性納米銅粉;利用納米銅粉通過低溫熱壓快速燒結(jié)制備出具有納米結(jié)構(gòu)的銅鐵塊材;所制備的銅材具有較高的拉伸強度649 MPa和電導率71.86%IACS,其... 

【文章來源】：中國科學技術(shù)大學安徽省 211工程院校 985工程院校

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１合金元素對銅電導率的影響??Ｆｉｇ．?１－１?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ａｌｌｏｙｉｎｇ?ｅｌｅｍｅｎｔｓ?ｏｎ?ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ?ｏｆ?ｃｏｐｐｅｒ??，，??

?Ｍ??Ｍａｓｓ?Ｆｒａｃｔｉｏｎ?（％）??圖１－１合金元素對銅電導率的影響??Ｆｉｇ．?１－１?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ａｌｌｏｙｉｎｇ?ｅｌｅｍｅｎｔｓ?ｏｎ?ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ?ｏｆ?ｃｏｐｐｅｒ??合金中的彌散相和析出相會導致基體發(fā)生晶格畸變，從而影響合金的電導率，??第二相對合金電導率的影響可由以下公式表示??５?＝?５〇［１＋－－／）／３＋６〇／７＾ｉｌ）］?（１＿８）??式中，５是合金的導電率，５Ｑ是合金基體的導電率，５，是合金中第二相顆粒的電??導率，／為第二相在合金中所占的體積分數(shù)。對于時效強化銅合金來說，其電導??率一般較高，所以通常情況下Ｓ〇遠大于５，，第二相在合金中占的比例也基本小??于３％，將其代入式（１－８）可得０．９７?Ｓ。，可以看到，合金的電導率相對于基??體來說基本不變，即第二相顆粒對合金電導率的影響一般很小，通�？梢院雎�。??但是，當析出相顆粒的尺寸在１?ｎｍ左右時，大約與電子波長同一數(shù)量級時［５８，５９］，??會對電子波產(chǎn)生較強散射

?ｍ—泛勸ｇｊ灘——話霧??圖１－３惰性氣體凝聚原位加壓裝置示意圖??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｇｒａｐｈ?ｏｆ?ｉｎｅｒｔ?ｇａｓ?ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ，?ｉｎ－ｓｉｔｕ?ｐｒｅｓｓｉｎｇ?ｄｅｖｉｃｅ??目前直接使用惰性氣體凝聚原位加壓成型技術(shù)制備納米塊體銅及銅合金的??研宄報道相對較少，但文獻［９８］利用相似的技術(shù)制備獲得了納米晶鋁材。該方法??的操作過程是：在惰性氣體保護環(huán)境中，利用高頻感應(yīng)加熱設(shè)備對鋁錠進行加熱，??蒸發(fā)產(chǎn)生的鋁蒸氣通過氣流驅(qū)動進入冷卻系統(tǒng)，高溫態(tài)的鋁蒸氣原子與冷態(tài)的惰??性氣體原子完成相互接觸和熱交換過程進而急速冷卻�？焖倮鋮s過程會在鋁蒸氣??中產(chǎn)生很大的局部過飽并成核；鋁蒸氣在靠近冷卻系統(tǒng)時，會首先形成原子團簇，??進而再形成單個納米顆粒，之后納米顆粒通過氣流驅(qū)動進行分級，最后落入粉體??收集區(qū)。同樣該制備方法具有工藝復雜、制備成本高、生產(chǎn)效率低，粒徑尺寸難??以準確控制、產(chǎn)品不穩(wěn)定的缺點

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]高強高導銅合金的成分與制備工藝優(yōu)化[D]. 彭國印.南昌大學 2010



本文編號：2961475