铜基弹性材料的应用现状_彭圣轩
高强高弹铜合金研究及发展趋势
高强高弹铜合金研究及发展趋势
许斯洋;李英龙;蔡志辉;丁桦
【期刊名称】《材料与冶金学报》
【年(卷),期】2018(17)4
【摘要】高强高弹铜合金具有高强度、高弹性,主要用于各种载流弹性元件以及精密仪表弹性元件.本文基于近年来国内外高强高弹铜合金领域所取得的成果,介绍了Cu-Be系、Cu-Ni-Mn系、Cu-Ni-Si系以及Cu-Ni-Sn系4种典型弹性铜合金的研究进展、生产与应用现状,并对未来高强高弹铜合金的发展方向进行了探讨.【总页数】7页(P300-305,316)
【作者】许斯洋;李英龙;蔡志辉;丁桦
【作者单位】东北大学材料科学与工程学院,沈阳 110819;东北大学材料科学与工程学院,沈阳 110819;东北大学材料科学与工程学院,沈阳 110819;东北大学材料科学与工程学院,沈阳 110819
【正文语种】中文
【中图分类】TG146.1+1
【相关文献】
1.高强高导铜合金的研究现状及发展趋势 [J], 刘瑞蕊;周海涛;周啸;陆德平;刘克明;彭谦之;彭勇;钟芳华
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3.高强高导铜合金的制备技术及发展趋势 [J], 安桂焕;乐顺聪;郭诚君;陈剑明
4.高强高导铜合金的新型制备方法与发展趋势 [J], 黄文学
5.高强高导高耐热铜合金的研究进展与展望 [J], 雷前;杨一海;肖柱;姜雁斌;龚深;李周
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2024年铜合金材料市场环境分析
2024年铜合金材料市场环境分析1. 引言铜合金材料是一种重要的材料,在众多领域都有广泛的应用。
本文将对铜合金材料市场环境进行分析,以便于了解当前的市场情况,并探索未来的发展趋势。
2. 市场概览2.1 市场规模铜合金材料市场在过去几年一直保持稳定增长的态势。
根据数据显示,2019年全球铜合金材料市场规模达到XX亿美元,预计到2025年将增长至XX亿美元。
2.2 市场分类铜合金材料市场可以根据材料的类型进行分类,主要包括黄铜、青铜、磷青铜等。
黄铜是最常见的铜合金材料,而青铜在一些高端领域有广泛应用。
2.3 市场应用铜合金材料在多个领域有广泛的应用,包括电子、建筑、航空航天等。
在电子领域,铜合金材料被用于制造导线、连接器等;在建筑领域,铜合金材料可用于制造门窗、管道等。
3. 市场驱动因素3.1 工业发展随着全球工业的快速发展,对铜合金材料的需求也在增加。
铜合金材料具有优良的导电性和导热性能,被广泛应用于电子和制造领域。
3.2 环境保护铜合金材料是可回收利用的材料,能够有效减少资源的浪费。
在环境保护意识的提高下,对铜合金材料的需求也在增加。
3.3 技术进步随着科技的不断进步,新的铜合金材料不断被开发出来,拓宽了市场应用的领域。
例如,高强度的铜合金材料在航空航天领域得到了广泛应用。
4. 市场挑战4.1 原材料成本铜合金材料的原材料主要是铜,价格的波动对市场产生一定影响。
原材料成本的上升可能会导致铜合金材料的售价上涨,影响市场需求。
4.2 市场竞争铜合金材料市场竞争激烈,存在着多家厂商的竞争。
在市场份额不断压缩的情况下,企业需要提升产品质量、降低成本,以保持竞争优势。
5. 未来发展趋势5.1 新材料开发随着技术的进步,新型铜合金材料将不断被开发出来,以满足市场对材料性能的不断需求。
例如,具有防腐蚀性能的新型铜合金材料在某些特定领域具有巨大的市场潜力。
5.2 区域市场发展亚太地区是目前铜合金材料市场的主要消费地区,但其他地区的市场也在快速发展。
铜基复合材料的研究现状与应用
铜基复合材料的研究现状与应用
铜基复合材料是一种由铜基合金和其他材料组成的复合材料。
它具有高强度、高导热性、高耐腐蚀性和高温稳定性等优良性能,因此在航空航天、汽车、电子、能源等领域得到广泛应用。
目前,铜基复合材料的研究主要集中在以下几个方面:
1.材料制备技术
铜基复合材料的制备技术包括粉末冶金、热压、热处理、等离子喷涂等多种方法。
其中,粉末冶金是一种常用的制备方法,可以制备出高密度、均匀分布的复合材料。
2.材料性能研究
铜基复合材料的性能研究主要包括力学性能、热学性能、耐腐蚀性能等方面。
研究表明,铜基复合材料具有优异的力学性能和热学性能,但在耐腐蚀性能方面还存在一定的问题。
3.应用研究
铜基复合材料在航空航天、汽车、电子、能源等领域都有广泛的应用。
例如,在航空航天领域,铜基复合材料可以用于制造高温结构件和热
交换器;在汽车领域,铜基复合材料可以用于制造发动机零部件和制
动系统;在电子领域,铜基复合材料可以用于制造高性能散热器;在
能源领域,铜基复合材料可以用于制造高效换热器。
总之,铜基复合材料具有广泛的应用前景和研究价值。
未来,我们需
要进一步深入研究铜基复合材料的制备技术和性能,以满足不同领域
的需求,并推动其在实际应用中的发展。
先进铜合金材料发展现状与展望
先进铜合金材料发展现状与展望
先进铜合金材料包括高强度铜合金、高温合金、导热材料等。
这些材料具有很高的性能指标,被广泛应用于航空航天、船舶制造、化工等领域。
以下是先进铜合金材料的发展现状与展望:
1. 高强度铜合金
高强度铜合金主要包括铜-镍-硅合金、铜-铝合金等,这些材料具有高强度、高韧性、高耐蚀性等特点,在船舶制造、军工等领域得到广泛应用。
未来,高强度铜合金将继续发展,同时也将注重环保和可持续性。
2. 高温合金
高温合金主要用于航空发动机、燃气轮机等领域,具有耐高温、耐蚀、抗疲劳等特点。
未来,高温合金的研究将注重材料的制备工艺、性能优化等方面,以提高材料的可靠性和使用寿命。
3. 导热材料
导热材料主要用于电子设备、LED照明等领域,其导热性能是关键指标。
未来,导热材料将注重材料的热导率、机械强度、耐腐蚀性等方面的提高,以满足不断变化的市场需求。
总体来说,先进铜合金材料将以提高性能、改善制备工艺、降低成本等方面为重点,同时也将与现代制造技术、环保理念等紧密结合,为工业发展和社会进步做出更大贡献。
铜基弹性合金的研究现状与发展
1 1 真 空熔炼 法 .
采用 真空 熔 炼 法 是 为 了减 少 铸 锭 中锡 的偏 析 使
铸 锭均 匀化 。张利衡 采用 此方 法制 备 了 C 9 i u一 N 一 6 n合金 。具 体方 法是 合金熔 炼 后 在 H ( A ) S 或 r 的保 护下 , 铸 锭 在 8 0—8 0 长 时 间保 温 处 理 , 后 水 将 2 5℃ 然 冷 至室 温 。冷 加 工 前 再 经 8 0~8 0 固溶 处 理 。 为 2 5%
第4 0卷
第 5期
有 色 金 属 加 工
NONFERROUS M E AL T S PROCE SSI NG
Vo14 NO. .0 5
21 0 1年 1 0月
Oc o e 0 t b r 1 2 1
铜基 弹性 合 金 的研 究 现 状 与 发展
刘 东辉 , 鹏 , 文 源 马 崔
制备方 法 是 决 定 铜 基 弹性 合 金 性 能 的一 个 重 要
火效应 改 善其性 能 。众 多 学者 研 究 证 实 , 这类 铜 合 金
经冷 变形 可形 成 大 量 的 孪 晶 、 错 和 板 织 构 , 进 一 层 为 步退 火强 化提供 了能量 和组 织 的准 备 。
低 温 退 火 强 化 机 制 是 : 质 原 子 在 层 错 、 晶 处 溶 孪
合金 。
能 会导 致粉 末缺 陷度 高 、 面 氧 化严 重 以及 粉 末压 制 表
成 形 困难等 , 了 克 服 这 些 问题 , 的 学 者 专 门对 此 为 有
方 法进 行 了深 人研 究 ’ 。利 用 此 法 制 备 C ” u一1 N 5 i
一
若 以其强 化 机 制 为 主 要 依 据 , 分 为 以 下 五 类 : 可
铜基弹性材料的应用现状
铜基弹性材料的应用现状作者:彭圣轩来源:《科技风》2016年第20期摘要:随着我国科技水平的不断提高,铜基弹性材料的性能越来越好,其应用范围也越来越广。
本文将具体介绍几种基本的铜基弹性材料,对这些铜基弹性材料的性能、加工工艺特点和用途进行分析,并结合这些铜基弹性材料的生产和应用现状,希望能给相关人士提供一些参考。
关键词:铜基弹性材料;应用;现状铜基弹性材料具有很强的功能性,而且其品种繁多,用途比较广泛,经过精细加工之后能满足现代化生产的需求。
同时铜基弹性材料的导电导热性能较好,在元件制作中也能得到广泛应用。
随着我国经济的不断发展,对铜基弹性材料提出了更高的要求,在此背景下,铜基弹性材料必须满足现代化市场的需求,进行大胆创新。
研究铜基弹性材料的应用现状,可以对其进行具体分析,把握其发展趋势,帮助人们探索出新型的铜基弹性合金。
1 铜基弹性材料概述铜基弹性合金应用很普遍,这类合金的特点是无磁和导电良好,目前主要应用在接插件、弹簧、连接器、转换器等各种载流弹性元器件中,具体包括以下几种类型:第一种是低温退火型铜基弹性合金,比如黄铜等等。
第二种是时效析出硬化型铜基弹性合金,比如钛青铜等等。
第三种是调幅分解型铜基弹性合金,比如铜镍锡合金等等。
第四种是微粒弥散硬化型铜基弹性合金,比如铜铁磷合金等等。
目前还有一种分类的方法,就是根据铜基弹性,将铜基弹性合金分成高弹性、中等弹性、低弹性几种类型的合金。
我国的铜基弹性合金以锡磷青铜为主,在一定程度上存在着性能差、成本高的局限性。
2 不同类型的铜基弹性合金及其应用2.1 高弹性铜合金2.1.1沉淀硬化型合金所谓的沉淀硬化型合金,实质上指的就是铍青铜合金。
铍青铜是一种特殊的青铜,具有极高的弹性,而且生产历史较长,具有很好的性能。
铍青铜的弹性较高,耐磨损、耐疲劳、耐腐蚀的性能都非常好,将这种材料应用在铜合金制造中,可以满足不同场合的高弹性需求。
但是铍青铜的材料很昂贵,而且其中存在有害物质,会导致人中毒,因此在具体应用过程中存在较大的限制。
接插元件弹性铜合金带材的应用与发展现状
~
2 2 . 5 , A l 2 . 8~ 3 . 3 , N i 0 . 8~ 1 . 2 , S i 0 . 6~1 , C u余
量, 性 能接 近 C 6 8 8 0 0 。还 有 C u一2 2 . 7 Z n一3 . 4 A 1—
0 . 4 F e 和C u— z n—N i —A l 等。 2 . 4 析 出强化型
析出强化就是借 助形变热处理 工艺 , 将 高温 固溶
在铜合金基体中的合金元素, 通过快速冷却形成强化 相, 经后续冷加 工 和 时效退 火 工艺 , 以单 质 或金 属 化
T o t a l 1 2 2
铜
业
工
程
总第 1 2 2期
T 5 2 3 1 《 加工铜及铜合金牌号和化学成分》 将增加 9
2 接插 元件 常用弹性铜合金
2 . 1 锡 磷青 铜
种 锌 白铜 。相 比锡磷青 铜 、 黄铜带 , 锌 白铜带 市场 需 求 量少 , 加工 费 最 高 。锌 白铜 带 材 生产 也 采 用 水 平 连铸 , 由于熔 点 高 、 导热 性 差 , 拉 铸 温 度 比锡 磷 青 铜
( S n 4 %) 到高锡 C 5 2 1 2 ( S n 9 %) 的锡磷青铜 都被大 量应 用 。 由于锡金 属 的高 成 本 , 材 料 工作 者 一 直 在 研 制低 锡 或 无 锡 合 金 来 代 替 锡 磷 青 铜 J 。 锡 磷 青
铜 板带坯 采 用水平 连 铸 生 产 , 然 而 水 平 连铸 带 坯 的 铸 造 晶粒 十 分粗 大 , 且 锡磷 青 铜 极 易 产 生偏 析 和 疏 松 。铸坯 晶粒 的细 化 可显 著 改 善 带 坯 的偏 析 和 疏 松, 对提 高铸 坯及 成 品 的质 量 十分 有 效 。对 此 在 锡 磷 青 铜 添 加 加 稀 土 细 化 晶 粒 国 内 学 者 也 研 究 较 多_ 3 J , 其 次工 业上较 为 成 功 的是 用 于 锡 磷青 铜 水 平 电磁连 铸 , 使 锡磷 青铜 带坯 的凝 固组织 大 为细化 , 反 偏 析 和缩松 得到 明显 减轻 , 可缩 短均 匀化 退火 时 间 , 大大提高石墨模使用 寿命 J 。锡磷青 铜导 电率 主 要与 S n 、 P含 量 有 关 , 锡 含 量 4—9 % 且磷 0 . 1— 0 . 2 % 的锡 磷 青 铜 导 电率 介 于 1 1 %至 1 9 %I A C S之 间 。国 内锡 磷青 铜 带 材 生产 技 术 基 本 成熟 , 市 场竞 争 激烈 , 已生产该 类 产 品 的高精 度 带 材 厂 家 有 福建 紫金 、 宁波 兴业 、 安徽 鑫科 、 山东天 圆和 江西铜业 等 。
弥散强化铜基复合材料的现状与发展[1]
! 56 ! 综述
# 安塞尔一勒尼尔机理。安塞尔等对弥散强 化合金的屈服提出了另一个位错模型, 把由于位 错塞积引起的弥散第二相粒子断裂作为屈服的判
3 弥散强化铜的性能分析 3. 1 物理、机械性能
弥散强化铜与纯铜相比表现出优良的耐高温
据, 即当粒子上的切应力等于弥散粒子的断裂应 特性, 表 1、2 列出了美国 SCM 公司生产的 Glid
梅山科技
2009 年第 1 期
弥散强化铜基复合材料的现状与发展
宣守蓉 范鲁海 ( 梅山钢铁公司技术中心 南京 210039)
摘 要: 弥散强化铜基复合材料具有高温强度、高导电、导热的特性, 具有不可替代的作 用。以氧化铝弥散强化铜复合材料为例, 综述其制备工艺、性能分析、强化机理及应用领域, 并 预示了其在冶金企业应用的美好前景。
用粉末冶金法制备弥散强化复合材料的基本 原理是利用固态金属粉末和增强材料在一定温度 和压力下, 金属在增强材料周围被迫流动、扩散, 从而粘接在一起。粉末冶金法的主要工艺过程包 括: 制取复合粉末、复合粉末成型、复合粉末烧结。 这种方法用于制备颗粒弥散强化铜基体材料, 工
艺成熟, 材料性能也比较好。与内氧化法繁杂的 工艺、较多的影响因素相比, 该工艺过程简单, 易 于控制。最关键的是用粉末冶金法可以按要求制 备指定粒径和含量的弥散强化复合材料。粉末冶 金法常与精整、浸油、机加工、热处理以及轧制、热 锻等制造工艺紧密结合。 1. 3 内氧化法
高强铜基合金材料的应用及研究现状
l O
甘
肃
电
力
技
术
高强铜基合金材料 的应用及研 究现状
高 勇 桂 立 澄
7 05 ) 3 00
( 甘肃电力科学研究院 甘 肃省 兰 州市 【 摘
要 】 铜基合金作 为一种新型的复合型材料,在现代工业生产 中具有 巨大的应用潜 能。伴随着铜
利用 的优 良特征 ,已成为现代工业 的重要材料 。就 电力工业而言,在各类管件用材和接点形材中,铜 合金 占有一定的支配地位 。随着不锈钢 、铝 、钛、
造铜合金。特别象结晶器是连铸设备的心脏 ,要求 结晶器材料不仅具有高导热性,而且要求有一定强 度 、优 良的耐磨性和较高软化温度 。
镁和塑料等材料 的出现 ,加之铜合金本身存在的某
些局限性,近年来人们开发和应用铜 与铜合金的热 情有所减退 。实际上 ,从节省资源、能源和 降低成 本考虑,铜与铜合金具有 良 好的导 电、导热、耐蚀 、 耐磨和极易回收利用等性能,因而在合金全寿命费
3 高强高导 电性铜合金
高强导 电用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 ,它既具有 高的强度和 良 好 的塑性 ,又继承 了紫铜 的优 良导 电性能,是制备
2 1 脱 氧 铜 .
风 口、渣 口套零件的尺寸精度要求不高, 采用相 对 电导率大于 7%A S的脱氧铜 ;吹氧管喷头在钢 5 IC 铁 生 产 中 需 要 承 受 最 高 的 温 度 ,采 用 电导 率 I0 IC O% A S的无氧贫磷 的脱氧铜制造 。另外 ,淬火时
加入量应较低,大都在 1左右,其中 A 、C 、M 是 % g o g 借助固溶强化和冷作硬化来提高的,其他元素几乎 都是利用时效强化来强化基体的。合金化法制得的
Cu_Ni_Sn系弹性材料的研究现状与发展_刘东辉
第32卷 第2期 上 海 有 色 金 属V o.l 32,No .22011年6月S HANGHA INO NFERRO U S MET ALSJune ,2011文章编号:1005-2046(2011)02-0084-05收稿日期:2011 01 09作者简介:刘东辉(1986 ),男,硕士研究生,主要从事有色金属材料研制与加工。
Te:l 159********,E m ai :l dongdong15970095@126.co m 。
Cu N i Sn 系弹性材料的研究现状与发展刘东辉,朱洪斌(江西理工大学材料与化学工程学院,江西赣州341000)摘 要:回顾了Cu N i Sn 系合金的发展和应用,以及其逐步代替铍青铜弹性合金的发展趋势。
并综述了Cu N i Sn 系合金目前常用的制备工艺,着重介绍了Cu N i Sn 系合金的组织性能及其优点,最后指出了新型Cu N i Sn 系合金的发展方向。
关键词:Cu N i Sn 系合金;弹性;制备工艺;组织;性能中图分类号:TG146.1+1 文献标识码:AResearch Status and Develop m e nts of Cu N i Sn BasedM ateri alLIU D ong hu,i Z HU H ong b i n(J iangx i Universit y of Science and Technology,G anzhou J iangx i 341000)A bstract :This paper rev ie w s the developm ents and app lications of Cu N i Sn alloy ,as w ell as it s gradua ll y replace m ent of bery lli u m bronze a lloy .The popular preparation m ethods ,m icrostr ucture properties and advan tages of Cu N i Sn alloys are discussed .Future deve lopm ents o f Cu N i Sn alloy are pointed ou.t K eyW ords :Cu N i Sn alloy ;elasticity ;preparati o n m ethod ;properties m icrostructure0 前 言目前国内市场上铜基弹性合金以铍青铜和锡磷青铜等材料为主。
铜基新材料行业发展
铜基新材料行业发展铜基新材料行业是指以铜为基础材料,通过添加合金元素、改变结构或处理工艺等方式,开发和制造出具有特殊性能和应用优势的新材料。
随着科学技术的进步和产业需求的不断发展,铜基新材料行业正迅速发展,并在多个领域中取得了重要进展。
以下是铜基新材料行业发展的几个方面:1.新型铜合金:铜合金是铜基新材料行业的核心领域之一。
通过添加特定的合金元素,如锌、锡、镍、铝等,可以改善铜合金的强度、硬度和耐腐蚀性能。
新型铜合金被广泛应用于航空航天、汽车、电子、军工、建筑等领域。
2.铜导电材料:随着电子信息产业的快速发展,对高导电性材料的需求不断增加。
铜基新材料行业通过优化铜的晶界和微观结构,研发出具有更高导电性和更低电阻率的铜导电材料,用于制造导线、电缆和高速电路板等。
3.铜基复合材料:铜基复合材料以铜为基体,通过添加纳米颗粒、陶瓷颗粒、碳纤维等增强材料,可以显著提高材料的强度、热导率、耐磨性、耐热性等性能。
这些材料在汽车工业、电力工业、航空航天等领域有广泛的应用。
4.铜基功能材料:铜基新材料行业还涉及到铜基功能材料的研究和开发。
例如,通过改变铜的结构和处理工艺,可以制备出具有超导性、磁性、催化性、防菌性等特殊功能的铜材料,用于能源存储、电子器件、环境保护等领域。
5.可再生能源领域:铜基新材料在可再生能源领域也有重要应用。
例如,铜基导电材料广泛应用于太阳能电池和风力发电设备,用于提高能源转换效率和可靠性。
铜基新材料行业的发展受益于技术创新、市场需求和环保意识的提高。
未来,随着新材料科学技术的进一步进展和应用,铜基新材料行业将继续发展壮大,并在多个领域中发挥重要作用。
弹性铜合金研究现状及发展趋势
中, 从而发挥强 化作用的~类合金。此类合 金主要
类 电子产 品 、 工 业 电子设备 等 领域 。 随着 近年来 仪 器设备 向着 自身 体 积缩 小 的方 向
1 铜及铜合金概述
铜 具有 优 良的导 热 、 导 电性 、 耐蚀 性 、 可焊性、 可
发展, 从 而带 动 电子 元器 件 的集 成 度越 来 越 高 , 信 号 传输 的速 度 也 越 来越 高 , 对 其 性 能 的 要求 也越 来 越 高, 如高 强度 、 高导 电 、 高弹性 、 高 可靠 性 、 耐高温、 耐
金用量越来越大。在所有的弹性合 金 中, 铜基 弹性
合金 以其 优 良的导 电 、 导 热性 能 和 良好 的机械 性 能 , 在 电器接 插件 、 弹簧、 连接 器 、 开关 、 接 触 片等 各 种导
电弹性 元 件 中得 到 广泛 的应用 。
我国近两年新增加以及在建 的铜板带加工生产 线产 品方 案 大 多集 中在 引线 框 架 带 材键词 : 弹性铜合金 ; C u—N i — Mn合 金 ; 组织性能 ; 发 展 趋 势 中 图分 类 号 : T G 1 7 8 . 2 文献 标 识 码 : A 文章编号 : 1 0 0 3—5 5 4 0 ( 2 0 1 4 ) 0 3— 0 0 4 6— 0 4
材、 变压 器带 材 、 冲压 和 装 饰 用 锡 磷 带 材 、 锌 白铜 带
材等 品种 。这 一现 象也恰 恰 反 映 了弹 性铜 合 金 的广
泛 市场 需求 。
主要以传统的锡磷青铜、 铍青铜和黄铜合金为主, 产
品基 本集 中在 信 息 产 业 、 通信产业 、 汽车产业 、 消 费
铜基弹性材料(改)
日本比较成熟的弹性黄铜方面产品除了Cu-Zn-Al-Ni和Cu-ZnAl-Co系还有Cu-Zn-Al-Fe系和Cu-Zn-Al-Sn系等产品,但是CuZn-Al-Sn系伸长率较低,Sn价格昂贵,限制其在某些区域的 使用
以前国内锌白铜品种单一,只有BZnl5-20一个牌号,经过近 几年的研制,开发了BZnl5-38、BZnl2-29、BZNl8-26、BZNl817、BZNl5-30-0.3、BZNl8-20等多个牌号以满足电子、宇航、 通信行业的需求
黄铜
黄铜具有较高的强度(抗拉强度约为686-892MPa,硬度约为 115-180HV,杨氏模量约为103E/GPa,剪切模量约为38GPa, 伸长率约为10-40% ),极优良的冷热变形能力,抗蚀性虽然 高但是对应力腐蚀敏感。但是其性能随时间变化而变化
• 但是钛极易氧化,在非真空熔炼时,烧损极大,合金成 份难以控制,容易产生钛的氧化物夹杂,影响合金性能。
• 如今,日本已经用这种合金部分代替铍青铜制造敏感元 件和弹簧接插件。我国正在研制的钛青铜为Qti,另外还 研制三元钛青铜,尝试在钛青铜中增加铝等元素。
铜镍锰合金
• 今年国外对铜镍锰合金进行大量研究,从性能数据 上看,该合金有比铍青铜更高的抗拉强度和弹性。 该合金具有高的机械强度、硬度、弹性和工作温度, 并且加工工艺优良,热处理要求不严格。同时,该 合金还具有良好的耐蚀性能和工艺性能,价格也便 宜。
钛青铜
• 钛青铜是五十年代末期出现的合金,其具有与铍青铜同 样具有的高强度(抗拉强度约为735-1373MPa)、硬度 (硬度约为250-400HV )、弹性(杨氏模量约为 122.58E/GPa,伸长率约为8.0% )和良好的耐磨性、耐 蚀性、加工性和可焊性,并且高温性能由于铍青铜。与 此同时,钛青铜还具有生产工艺简单,原料丰富,价格 便宜等优点。
铜基超导材料的研究和应用前景
铜基超导材料的研究和应用前景近年来,超导材料的发展和应用越来越受到人们的关注。
作为一种特殊的材料,铜基超导材料得到了广泛的研究和探索。
它的出现不仅改变了传统的能源应用模式,还为物理学领域的研究提供了新的方式和思路。
本文将从铜基超导材料的研究和应用前景两个方面进行论述。
一、铜基超导材料的研究进展铜基超导材料是指以铜氧为主要成分的超导材料。
铜基超导材料具有许多独特的电学、磁学和热学性质,因此其在能源、通信、医学等领域的应用前景广阔。
目前,随着新材料和新技术的不断涌现,铜基超导材料的研究也有了新发展。
1.新型铜基超导材料的发现最早发现铜基超导材料的是瑞士物理学家K. Alex Müller和J. Georg Bednorz,由此打开了铁基、镓铜等超导材料的研究大门。
随着研究的深入,新型铜基超导材料也应运而生。
例如,HgBa2CaCu2O6+δ (Hg-1223)、HgBa2Can−1CunO2n+2+δ(Hg-1223)、Bi2Sr2CaCu2O8+δ(Bi-2212)、Tl2Ba2CaCu2O8(Tl-2212)等。
其中,Hg-1223材料是一种非常有潜力的铜基超导材料,它的超导临界温度高达133K,是普通氧化物超导体中温度最高的。
另外,Tl-2212材料也是一种非常重要的铜基超导材料,它不仅具有高的超导临界温度,而且它的制备成本相对较低,这使得它能够大规模应用。
2.铜基超导材料的性质研究铜基超导材料具有多种特殊的性质,这些性质不仅有助于深入研究超导机制,还有助于扩宽其应用领域。
例如:(1) 铜基超导材料具有电弱耦合特性,电子之间的配对是由于晶格振动引起的。
这种配对机制增强了超导现象的稳定性。
(2) 铜基超导材料的磁场响应特性非常重要,它直接影响着超导磁体和超导电机的性能。
磁化率、磁滞回线、磁通量噪声等磁学性质都是铜基超导材料研究的重要内容。
(3) 铜基超导材料的热学性质也非常重要。
热容、热导率等特性的研究对于理解铜基超导材料的电学性质和超导机制具有重要意义。
集成电路领域铜基材料应用现状及与石墨烯复合展望
集成电路领域铜基材料应用现状及与石墨
烯复合展望
《国家中长期科学和技术发展规划纲要》《新材料产业发展指南》等政策文件明确提出,新一代信息技术、先进轨道交通装备、航空航天装备、节能与新能源汽车等产业是我国重点发展的高新技术领域。
这些领域的关键基础材料之一是高性能铜合金。
高性能铜合金具有高导电性、高导热性、高强度、高耐蚀以及可镀性和易加工性等一系列优异性能,是上述领域发展不可或缺的材料类型。
我国铜材产量和消费量均居世界首位。
按照包括各种常用铜材在内的总体产量和进口量计算,通用铜材的国内满足度达到了96%。
先进铜合金材料与构件在国家安全、重大工程和经济建设中具有重要地位,然而各种高性能铜合金材料严重依赖进口,如新型高强高导铜合金带材、超细丝材、超薄带材等。
开发先进铜合金材料及其高效、短流程制备加工新技术对促进战略新兴产业发展、推动我国由材料大国向材料强国迈进起着重要的支撑作用。
本文从国家重大工程和新兴产业用铜合金的应用着手,梳理诸多领域内铜合金材料的发展与应用现状,在分析先进铜合金材料的研发趋势与典型市场需求的基础上,提出先进铜合金材料的中长期发展目标与建议。
弹性铜合金研究现状及发展趋势
弹性铜合金研究现状及发展趋势苑和锋;徐玲【摘要】通信、电子等行业的迅速发展,在很大程度上促进了弹性导电合金的研发.传统的铍青铜、锡磷青铜、锌白铜等弹性合金虽然已经取得了显著的发展,并且占据了相当大的市场份额,然而它们分别受到环境保护、材料自身特性、加工工艺等各种因素的制约.因此,能与自然和谐相处且能替代上述材料满足工业应用的新的高性能铜合金受到越来越多的关注和追捧,也是高性能铜合金的发展趋势.【期刊名称】《湖南有色金属》【年(卷),期】2014(030)003【总页数】5页(P46-49,65)【关键词】弹性铜合金;Cu-Ni-Mn合金;组织性能;发展趋势【作者】苑和锋;徐玲【作者单位】宁波兴业盛泰集团有限公司,浙江宁波315300;宁波禾隆新材料有限公司,浙江宁波315300【正文语种】中文【中图分类】TG178.2弹性合金属于精密仪器仪表和精密机械中不可缺少的材料。
电子信息、汽车和通讯工业的迅猛发展,促使主要用于接插件、弹簧等方面的弹性导电合金用量越来越大。
在所有的弹性合金中,铜基弹性合金以其优良的导电、导热性能和良好的机械性能,在电器接插件、弹簧、连接器、开关、接触片等各种导电弹性元件中得到广泛的应用。
我国近两年新增加以及在建的铜板带加工生产线产品方案大多集中在引线框架带材、接插元件带材、变压器带材、冲压和装饰用锡磷带材、锌白铜带材等品种。
这一现象也恰恰反映了弹性铜合金的广泛市场需求。
铜具有优良的导热、导电性、耐蚀性、可焊性、可镀性、抑菌性以及装饰性等优点,属于面心立方晶体结构(fcc)金属,有12个滑移系,塑性变形能力强,易于加工成形。
铜及其合金是各种冷热交换器材的关键材料,被广泛应用于空调、太阳能集热器栅板、制冷、汽车水箱等各种热交换场合;铜材还被应用于化工行业、建筑行业以及航海领域、生活领域、医药领域等诸多方面,用来制作印刷用滤网、反应容器、舰船螺旋桨和高档餐具等。
铜合金按照其主要添加元素,可划分为紫铜、黄铜、青铜和白铜等四大类。
石墨烯改性Cu基复合材料的研究现状与应用前景
石墨烯改性Cu基复合材料的研究现状与应用前景
王鹏;万维财;饶程杰;季思源;彭卓豪;秦运
【期刊名称】《热加工工艺》
【年(卷),期】2024(53)2
【摘要】石墨烯由于其独特的二维结构和优异的物理和力学性能,一直被认为是一种理想的复合材料增强材料。
介绍了石墨烯增强Cu基体复合材料,对石墨烯铜基复合材料的制备工艺、微观结构和力学性能、石墨烯的分散、增强机理、石墨烯与Cu基体之间的界面反应进行了总结,并对石墨烯/Cu基复合材料的发展前景进行了展望。
【总页数】6页(P1-5)
【作者】王鹏;万维财;饶程杰;季思源;彭卓豪;秦运
【作者单位】西华大学材料科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TB333.12
【相关文献】
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科技风2016年10
月下
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铜基弹性材料具有很强的功能性,而且其品种繁多,用途比较广泛,经过精细加工之后能满足现代化生产的需求。
同时铜基弹性材料的导电导热性能较好,在元件制作中也能得到广泛应用。
随着我国经济的不断发展,对铜基弹性材料提出了更高的要求,在此背景下,铜基弹性材料必须满足现代化市场的需求,进行大胆创新。
研究铜基弹性材料的应用现状,可以对其进行具体分析,把握其发展趋势,帮助人们探索出新型的铜基弹性合金。
1铜基弹性材料概述
铜基弹性合金应用很普遍,这类合金的特点是无磁和导电良好,目前主要应用在接插件、弹簧、连接器、转换器等各种载流弹性元器件中,具体包括以下几种类型:第一种是低温退火型铜基弹性合金,比如黄铜等等。
第二种是时效析出硬化型铜基弹性合金,比如钛青铜等等。
第三种是调幅分解型铜基弹性合金,比如铜镍锡合金等等。
第四种是微粒弥散硬化型铜基弹性合金,比如铜铁磷合金等等。
目前还有一种分类的方法,就是根据铜基弹性,将铜基弹性合金分成高弹性、中等弹性、低弹性几种类型的合金。
我国的铜基弹性合金以锡磷青铜为主,在一定程度上存在着性能差、成本高的局限性。
2不同类型的铜基弹性合金及其应用2.1高弹性铜合金2.1.1沉淀硬化型合金
所谓的沉淀硬化型合金,实质上指的就是铍青铜合金。
铍青铜是一种特殊的青铜,具有极高的弹性,而且生产历史较长,具有很好的性能。
铍青铜的弹性较高,耐磨损、耐疲劳、耐腐蚀的性能都非常好,将这种材料应用在铜合金制造中,可以满足不同场合的高弹性需求。
但是铍青铜的材料很昂贵,而且其中存在有害物质,会导致人中毒,因此在具体应用过程中存在较大的限制。
当前美国和日本是世界上铍青铜的主要生产国,随着科学技术的不断发展,两国在生产铍青铜时都注重加工工艺的安全性和高效性。
我国从五十年代开始生产铍青铜,在铍青铜的冶炼加工等环节进行了大量的试验,并收获了较好成果。
我国的东方钽业公司是目前唯一从事青铜开发的公司,生产水平相对较高,但是仍然存在着生产方式落后、产量较低的弊病。
工业上的沉淀硬化型合金,即铍青铜合金包括高强度和中等强度导电能力的铍铜合金和低强度、导电能力较弱的铍铜合金。
虽然说铍铜合金的效能很高,但是在研究生产的过程中仍然需要改进工艺。
比如,在生产铍青铜的过程中,可以改进熔铸工艺,采用电渣重熔的方法,提高材料的性能。
同时,在生产过程中,可以添加微量的合金元素。
进行二次形变热处理也是提高铍铜合金寿命的方法,技术人员在具体的工作中应该加以注意。
2.1.2调幅分解型合金
调幅分解型合金又称铜镍锡合金,可以提高合金的强度和弹性,是上述合金类型的替代品。
这种生产材料的成本比较低,而且耐腐蚀性和焊接性较好,能有效代替铍青铜,成为工业制造的替代品。
目前调幅分解型合金在国外已经被大量应用,我国对此类型合金的研究进程也在不断加快。
2.2中等弹性铜合金2.2.1时效硬化型合金
钛青铜是时效硬化型合金,强度和弹性都好,而且可以耐热耐磨,在日本这类合金得到了广泛应用,我国也在不断探索钛青铜的应用方式,进行了大量的实验研究和推广活动。
想要扩大钛青铜的适用范围,首先要解决合金的冶炼技术问题。
钛很容易出现氧化,在进行冶炼时损耗的物质很多,因此在应用之前必须先解决好技术问题。
2.2.2调幅分解型合金
铜镍铬合金是调幅分解型合金,也是中等弹性合金,是由国际公司研发制成的一种新型合金。
德国的公司为了提高这种合金的应用效率,对其进行的时效处理。
经过实验,这种合金的强度增加,可以应用在导电弹簧的制作中。
2.3低弹性铜合金2.
3.1低温退火型合金
锡磷青铜是一种低温退火型合金,可以通过固溶强化和冷却之后获得良好的性能。
由于锡磷青铜投入生产的环节较多,其生产周期很长,同时锡磷青铜的资源比较短缺,目前还不能大规模地投入应用。
2.3.2弥散强化型合金
高铜合金是一种弥散强化型合金,这种合金的生产过程如下:在铜固溶体中加入一些元素,可以降低其溶解度,对化合物质进行析出,可以使合金的导电率上升。
目前我国已经研制出了新型的弥散强化型合金,这种合金材料经过固溶处理、冷加工之后,具有较高的导电性,而且抗腐蚀、抗疲劳的程度都较高,可以作为一种低弹性的铜基弹性材料,代替锡磷青铜的使用,从而减少生产成本,提高生产效率。
3结语
我国的科技水平已经发展到了一定的层次,为了满足现代化的生产需求,应该对铜基弹性材料的应用进行深入分析,将其投入到现代化生产之中。
参考文献:
[1]刘东辉,马鹏,崔文源.铜基弹性合金的研究现状与发展[J].有色金属加工,2011,05:8-12.
[2]刘洋.高弹性Cu-15Ni-8Sn 合金的制备工艺研究[D].北京有色金属研究总院,2013.
铜基弹性材料的应用现状
彭圣轩
湖南长沙麓山国际实验学校湖南长沙410006
摘要:
随着我国科技水平的不断提高,铜基弹性材料的性能越来越好,其应用范围也越来越广。
本文将具体介绍几种基本的铜基弹性材料,对这些铜基弹性材料的性能、加工工艺特点和用途进行分析,并结合这些铜基弹性材料的生产和应用现状,希望能给相关人士提供一些参考。
关键词:铜基弹性材料;应用;现状
DOI:10.19392/ki.1671-7341.201620086
机械化工
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