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。     

工业铜单晶线材浸蚀蚀坑的研究

对工业铜单晶线材用不同浸蚀剂,浸蚀时间,材料晶体取向等方面进行了浸蚀试验.结果表明,在氯化铁盐酸溶液中仅当配比为20 g(FeCl3)∶5 ml(HCl)∶100 ml(H2O)时会有蚀坑产生;蚀坑密度(EPD)随试样浸蚀时间和试样的变形量的增加而增大,当达到一定程度时会趋于饱和;铜单晶线材中(111)面EDP值高于(100)面;经过扫描电镜观察,判定该蚀坑为位错蚀坑.铜单晶线材中位错蚀坑密度与材料浸蚀时间,变形量以及晶体学取向有关.     

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.     

冷变形织构沿纯铜线材径向分布的研究

为了探讨显微组织与形变织构的相关性,对纯铜线材运用精确的线材织构测定方法进行织构测定,采用取向分布函数法（ODF）分析了织构沿纯铜线材径向的分布．研究表明：单晶铜线材表面织构组分由（100）,（112）与（110）组成．由表及里（100）呈现增加趋势,并在中心层成为主要织构组分;（112）先增加后减少;（110）呈现减少趋势．多晶铜线材表面织构组分有（100）,（111）,（112）．由表及里（100）呈现先增加后减少;（111）呈现增加趋势,并在中心层与（100）成为主要织构组分;（112）先减少后增加．     

单晶铝线材实时动态拉伸试验研究

单晶铝线材除了具有健全的内部质量外,还具有非常优异的塑性加工性能．本文通过用自制的水平式单晶连铸设备制造出直径为８ｍｍ的纯铝金属单晶线材,对其进行实时动态拉伸试验和扫描电镜断口分析．结果表明：单晶连铸铝线材在变形量小于３９５％时,其塑性变形具有明显的单系滑移特征,当变形量大于３９５％时,才出现多系滑移特征．其断口分析表明：单晶材料为延性断口;而多晶材料的断口为典型的混合断口,除有少量的韧窝外,还有不少显微孔洞、二次裂纹     

单晶铝线材连铸工艺的试验研究

根据单晶连铸技术原理，分析了单晶连铸过程的主要影响因素，并根据流体力学模型以及传热模型计算了液体金属压力和牵引速度。结果表明：根据模型确定的参数是合适的，并在铸型温度为690～780℃、冷却距离为50mm、牵引速度为1.1mm／s、开始时静压头为5～6mm、连铸时动压头为2mm左右的工艺条件下获得了ф8mm高品质的单晶铝线材。     

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．     

单晶铜线材品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.     

单晶铜的包申格效应

单晶铜在实际应用时需经过多次塑性变形,将导致包申格效应的产生,对其后续工艺和产品质量产生影响.对单晶铜在先压缩后拉伸时出现的包申格效应进行了研究,并与多晶铜进行了对比.实验结果表明:单晶铜和多晶铜在正反向加载时均出现包申格效应,在预应变相同的条件下,单晶铜的包申格效应不如多晶铜的显著.单晶铜的包申格效应随预压缩量的增加先增大后减小,在预压缩量为0.156%附近该效应最为显著.多晶铜的包申格效应在预压缩量小于0.2%时变化不明显,大于0.2%时随预压缩量的增加而增加.单晶铜中出现包申格效应的根本原因是反向加载时短程应力的释放,多晶铜中由于存在晶界引起的长程应力,在反向加载时该应力和短程应力同时释放,从而体现出更为显著的包申格效应.     

叠轧法深度塑性变形铜组织的研究

用X-射线衍射分析法检测了异步叠轧和同步叠轧制备变形量不小于98.4%纯铜样品的变形织构、残余应力、位错密度、晶格点阵常数和晶粒大小,测试了加工态样品的维氏硬度.结果表明,异步叠轧铜变形织构是剪切织构{100}<011>,同步叠轧铜的变形织构是铜织构{112}<111>;异步叠轧和同步叠轧对晶粒大小、位错密度、微观应变、晶格点阵常数和硬度等没有显著影响;硬度、残余应力、位错密度、晶格点阵常数和晶粒大小随变形量的增大分别趋向一个常数.这暗示无限叠轧不能无限地细化晶粒.     

单晶铜线材在制备过程中的晶粒演化

采用了热型连续铸造方法,选用相同的工艺参数制备出不同直径的铜线材,用光学显微镜分析了线材晶粒形成及生长过程.结果表明:在一定的牵引速度下,纯铜线材晶粒生长的特征是从引晶开始阶段的等轴多晶体渐渐演化为柱状多晶体,最终形成单晶体;随着线材直径的增大,起始晶粒个数在增加;生长成单晶的时间也在增加,经X射线衍射和透射电镜分析能够确定,单晶铜线材晶体择优生长方向为<100>.     

基于CAFE法的单晶铜杆热型连铸过程晶体生长模拟

基于元胞自动机(CA)和有限元(FE)耦合法对单晶铜杆热型连铸过程中晶粒生长及演化过程进行了模拟,获得了稳定状态下铸棒内温度分布及液固相界面的位置和形态,模拟了连铸初期沿热流方向细小等轴晶快速合并形成柱状晶的过程,采用截面形态和极图法分析了定向凝固条件下各个生长时刻的晶粒形貌和晶粒生长取向以及晶粒竞争生长过程中的快速淘汰和慢速淘汰阶段,为热型连铸工艺优化提供了依据。     

单晶铜线材的表面氧化研究

为了解决单晶铜线材在存储过程中的氧化问题,本文通过氧化增重实验,对不同组织、不同纯度铜线材的表面氧化行为进行了研究.结果表明:温度的高低对铜线材的氧化速率起决定性作用,不同铜线材对温度的敏感程度不同.单晶铜的氧化速率低于多晶铜,纯度越高的单晶铜抗氧化性能越好.单晶铜的氧化速率与其晶粒取向有关,生长方向为<100>的单晶铜更容易氧化.铜线材的氧化速率是由Cu2O的生长速度控制的,主要因素是铜离子向外扩散的速率.低纯单晶铜和多晶铜的氧化膜均容易脱落,不能对基体起到应有的保护作用.     

多晶铜轴对称变形织构的纵向塑性各向异性

应用Taylor类多晶体塑性模型对轴对称变形下多晶铜的变形织构进行了数值模拟,分析了变形过程中多晶铜屈服应力的各向异性演化情况;计算分2步:先对随机分布多晶集合体进行轴对称拉伸,然后分别沿已变形的多晶集合体的各方向再进行拉伸变形,得到了屈服应力的取向分布及纵向塑性各向异性的直观图像,为变形织构塑性各向异性力学行为的宏观模型描述提供了一个数值实验。     

不同初始取向铜单品制备技术的研究

为了获得制备确定初始取向铜单晶的最优工艺参数,采用不同的抽拉速度、坩埚材料以及单晶体生长通道参数值制备出铜单晶体试棒．并应用TEM,XRD衍射分析对其进行取向标定．结果表明：采用高纯石墨坩埚,单晶体生长通道直径为2mm,在（1450±5）℃下保温2h,运动距离在30mm以下时抽拉速度为2μm／s,运动距离超过30mm时抽拉速度为8μm／s,所制备出的铜单晶体表面光洁均匀,且试棒的初始取向的偏差与设计值在。以内．     

Cu_2O单晶中铜颗粒的作用

提出了晶体中存在着析出的铜颗粒，且铜与Ｃｕ＿２Ｏ间的接触面处形成Ｓｃｈｏｔｔｋｙ势垒的模型．在此基础上解释了Ｃｕ＿２Ｏ单晶样品的光学和电学特性之间的似乎矛盾的关系。     

Process parameters of manufacturing single crystal copper by heated mold continuous casting

1Introduction Withthedevelopmentofthetechnologyinelectron ics,telecommunicationsandAV,itisnecessarytotrans ferallkindsofsignalswithahighfidelity(Hi Fi)anda super definitioninordertomeettheincreasingrequire mentsoftelecommunicationsandmodernsciencetechnol …