高强高导纯铜线材及铜铁复合材料研究

摘要

本文运用低温变形和形变热处理方法分别制备了高强高导纯铜线材及铜铁原位复合材料。用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、光学显微镜(OM)以及X射线衍射(XRD)等仪器对材料进行了组织结构分析；用CSS-1101电子万能试验机和7081数字电压表测量了材料的拉伸性能和电性能。同时评估了铜铁原位复合材料的热稳定性及耐大气腐蚀性。 实验结果表明：与室温变形铜相比，低温变形铜的组织更细密；经合理的再结晶退火后低温变形铜内部形成两种尺寸的晶粒，即超细晶粒间分布有大约25％(体积分数)的粗晶；低温变形铜的极限抗拉强度要远远高于室温变形铜的，但电导率却比室温变形铜的稍低。总结出大延伸率低温变形及合理的再结晶退火方法可以细化晶粒从而使纯铜具有优良的综合性能。 对铜铁原位复合材料而言，变形终止时其内部形成纳米晶；随形变量增加，材料的极限抗拉强度及电阻率均增大，经中间热处理二者都降低，在随后的形变中它们又随形变量的增大而增大；材料具有较好的热稳定性和耐大气腐蚀性。总结出采用合适的中间热处理工艺，可以明显地提高复合材料的强度及导电性，使之具有高强度与高导电性的良好结合。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1研究背景

1.2研究现状

1.2.1纯铜线材的高强化与高导化

1.2.2铜基材料的高强化与高导化

1.3研究热点

1.3.1铜基原位变形复合材料

1.3.2快速凝固法

1.3.3氧化物弥散强化铜

1.3.4铜合金引线框架材料

1.3.5稀土在高强高导铜合金中的应用

1.4发展趋势

1.4.1沉淀强化和多元微合金化是提高高强高导铜基材料性能的有效途径

1.4.2材料复合化是高强高导铜基材料的发展方向

1.4.3需要更多地考虑综合性能

1.4.4产业化、规模化趋势

1.4.5环境保护和可持续发展

1.5目前存在的问题

1.6本课题的主要研究内容

1.6.1纯铜部分

1.6.2铜铁系部分

第二章高强高导纯铜线材的制备

2.1前言

2.2实验部分

2.3结果与讨论

2.3.1组织变化

2.3.2拉伸性能和电性能

2.3.3方法分析

2.4本章小结

第三章高强高导铜铁原位变形复合材料的制备

3.1前言

3.2实验部分

3.2.1加工方法

3.2.2性能测试

3.2.3组织分析

3.3结果与讨论

3.3.1形变态铜铁原位复合材料研究

3.3.2铜铁原位复合材料的热稳定性研究

3.3.3铜铁原位复合材料的耐大气腐蚀研究

3.4本章小结

第四章全文结论

参考文献

发表论文

附录

致谢