拉拔和轧制变形铝导线的结构演化及力学与导电性能

对工业用A4纯铝进行拉拔和轧制两种塑性变形,研究了纯铝导线材料的微观结构演化、强度和导电率。结果表明:在变形量较小时拉拔变形和轧制变形后纯铝铝导线主要由拉长晶粒组成,这些拉长晶粒由位错亚结构组成的小角晶界组成;在相近的等效应变变形情况下,轧制样品中高角晶界的比例更高。拉拔变形后样品的强度和塑性均优于轧制变形后的样品。拉拔变形使材料具有更高强度和导电率。探讨了材料的导电性与形变强化间的关系。     

通过形变时效工艺同时提高Al-Mg-Si-Cu合金强度和电导率

铝是一种优良的导电材料,但由于强度低,其应用受到很大限制。随着铝在电力工业中应用逐渐增加,近年来,越来越多的工作致力于提高铝的导电率与强度的综合性能。通过改变传统T6时效工艺顺序发明一种同时显著提高Al-Mg-Si-Cu合金导电率和强度的形变时效工艺。本文采用显微硬度测量,导电率测试以及透射电镜(TEM)微观结构表征研究了形变时效工艺与传统T6时效工艺制备的材料在综合性能和微观组织上的差异。轧制变形引入的位错在后续时效过程调控析出,析出相形貌的改变是导电率相对T6工艺提高的原因,而残留位错可提高材料强度。     

退火态工业纯铝导线强度-导电率关系演变规律

架空导线在长时间长距离输送电力过程中,其性能会因自身电阻产生的热效应而发生变化。在不同温度下对架空输电导线用工业纯铝线进行退火处理以模拟其服役状态,研究了退火态铝线屈服强度-导电率关系演变规律,并与拉拔态工业纯铝线的进行了对比。结果表明:退火态与拉拔态工业纯铝导线的屈服强度和导电率之间均成反比关系;退火态工业纯铝线屈服强度-导电率曲线位于拉拔态工业纯铝线的上方;退火过程中形成的平衡态大角晶界是工业纯铝线高强度、高导电率的主要原因。     

铜包铝复合导体检测方法标准的研究

本文针对铜包铝复合导体生产过程中铜层平均厚度无法快速有效确定的问题，通过系统研究铜和铝为材料的复合导体的导电特性，提出铜包铝复合导体铜覆层厚度检验方法。     

微型注塑制备碳纳米管硅橡胶导电复合医用材料

柔性导电材料是制备一些尖端医疗电子器件的重要材料。文中采用高速机械搅拌、超声波分散、球磨工艺制备了综合性能优异的碳纳米管液体橡胶纳米复合材料,碳管分散均匀,导电率最高可达25S/m,柔韧性保持不变。医疗电子器件具有微型化高精度的特点,需采用微加工成型技术,文中研究了液体橡胶柔性导电材料的微注射成型技术,考察了微加工条件对材料的导电性能的影响。结果显示,注射压力和模具温度越高,材料的导电率越低,其他加工条件则对材料导电性能影响不大。在拉伸的循环实验中导电率随应变呈指数变化。     

连续变断面循环挤压与等通道转角挤压技术的工艺特征及其应用

分别论述了等通道转角挤压法与连续变断面循环挤压法这两种大塑性变形方法的工艺原理、工艺流程、模具结构、变形特征以及累积应变量与模具结构参数之间的关系;并系统介绍了这两种方法在制备纯铝、镁合金及钛合金细晶材料方面的应用,明确了连续变断面循环挤压法与等通道转角挤压法均是细化合金组织,提高材料强度、塑性等综合性能的有效途径。通过分析对比,提出这两种大塑性变形方法各自的优势和存在的问题,以及未来的发展方向。     

探索高强高导铜合金最佳成分的尝试

通过对一系列强度≥500MPa、导电率≥70％IACS的铜合金框架材料的化学成分、组织和性能分析,指出适当的强化相组合是获得高强高导材料的有效途径,提出用综合影响因数（Ke）来表示强化相形成元素缃入对材料强度和导电率影响的新观点,通过研究表明在铜合金材料中出现的强化相按其对强度及导电率的综合影响效果排队次序依次为：Cu3Zr、Cr、ComPn、Fe2P、Fe、2Ti和MgmPn。     

热处理对Cu-Ag合金原位复合材料结构与性能的影响

采用原位复合技术制备了Cu-10Ag合金原位复合材料,研究了热处理对形变复合材料的结构与性能的影响.热处理促使Ag沉淀析出和晶格常数降低.中间热处理增大极限拉伸强度(UTS)与改善导电率.采用不同的热机械处理获得了由不同强度与导电率组合的综合性能,典型的性能达到强度1500～1560MPa和导电率62%IACS～64%IACS.真实应变η=9.8的大变形Cu-10Ag合金原位复合材料的再结晶温度约350℃,其性能直至300℃是稳定的.自然时效处理提高大变形原位纤维复合材料的强度3.5%～5%,降低再结晶温度至250℃.     

熔体处理对压力罐用铝材塑性变形性能的影响

本文通过室温与高温拉伸试验及SEM断口形貌分析,探讨了不同熔体处理方法对压力罐用铝材(简称"铝原块")的塑性变形性能的影响规律.结果表明,铝材的主要冶金缺陷(夹杂物、气孔等)是其力学性能难以充分发挥的关键限制因素,直接影响到材料塑性变形的微观过程,是其断裂破坏的主要根源;所研究的高效铝熔体处理技术能显著改善和提高铝原块的塑性变形性能;采用较低品位的工业纯铝生产铝原块是可行的.     

高性能导电聚合物

导电聚合物兼具有机聚合物的性能及半导体和金属的电性能。大多数导电聚合物材料是采用三种方法制造的。第一种力法是,将大的片状或粒状导电材料,如金属片和碳黑粒混入聚合物母体中,制成导电复合材料。目前市面上多数导电聚合物产品采用此法制造。第二种方法是,将给电子或受电子掺杂剂加入高度共轭的体系中,这种导电聚合物的导电性受掺杂剂用量的制约,并因其用量的不同而异。第三种方法是,采用热解法改变聚合物固有的基本性能。材料的导电性(σ)取决于载流子的浓度(n)、它们的电荷(e)和迁移率(u),即,σ=neu。对于聚合物导电材料虽有广泛研究,但尚无好的导电性理论模型或聚合物结构与导电率之间的实验关系。主要问题是,现有模型     

颗粒增强铝基复合材料界面性能的研究

颗粒增强铝基复合材料具有较好的比刚度、比强度、抗疲劳、耐热耐磨和辐射屏蔽等优点,广泛应用于航空航天、军工、电子和汽车等领域。在这类材料中,基体-增强体界面的结构与性能对复合材料宏观性能影响显著。综述了颗粒增强铝基复合材料主要的制备方法和应用现状,特别聚焦于界面的结构及其对复合材料宏观性能的影响方式与机制,同时指出了复合材料制备过程中各种因素对材料界面性质的影响。最后,展望了颗粒增强铝基复合材料界面性能研究的发展前景,指出可采用先进的微纳米尺度的测量技术,结合显微结构表征的方法,系统地研究界面性能与结构之间的关系。     

雾化方法对弥散强化铜材料性能与冷加工性能影响的研究

氧化铝弥散强化铜材料具有高温强度、高导电的特性和不可替代的作用.研究了气雾化、气雾化 离心雾化及高压水雾化方法制取铜铝合金粉对弥散强化铜材料性能及冷加工性能的影响.结果表明:不同雾化方法制取的粉末,其颗粒形貌不同;-150目粉末收取率不同;材料的技术性能和冷加工性能不同.     

塑性加工对Csf/Al复合材料组织与性能的影响

短碳纤维增强铝基复合材料可以经塑性变形加工成各种形状的零件。但塑性变形过程对材料的组织与性能有着重要影响。本工作用挤压浸渗法获得的Caf/Al复合材料为毛坯。通过挤压的方法。研究了变形温度、变形量等对材料组织与性能的影响。结果表明，一定量的塑性变形可以弥合浸渗不完全留下的微小空隙，并使纤维成方向性排列，复合材料的性能得到提高。但大变形会使纤维断裂，影响增强效果。变形温度越高，对复合材料性能越有利。     

等通道挤压制备铝基细晶材料的研究进展

近年来,铝基材料因高的比强度和断裂韧性在工业领域获得广泛应用。剧烈塑性变形(SPD)加工是目前最有效的金属细晶化工艺,其中等通道挤压工艺(ECAP)因可稳定制备出具有良好综合性能的超细晶或纳米晶铝基材料而备受关注。本文综述了利用ECAP技术制备铝基细晶材料的相关研究进展,利用有限元模拟和实验综合探讨了挤压温度、摩擦系数、挤压速度、挤压路径、背压等工艺参数对铝基材料ECAP过程的影响,并通过分析国内外最新铝基材料ECAP工艺成果展望该工艺可能的发展方向。     

镁合金电磁屏蔽性能的研究进展

当前使用的电磁屏蔽材料主要有金属铜、铝及坡莫合金等金属材料,以及导电高分子及其复合材料。传统金属材料密度大,限制了其在更大范围内的应用,导电高分子及其复合材料存在力学性能或屏蔽效果不佳的问题。因此,开发兼具良好力学和电磁屏蔽性能的功能结构一体化轻质材料已成为电磁防护领域的重要研究方向之一。镁合金具有密度低、比强度高、电磁屏蔽性能好的优点,是目前极具发展潜力的新型电磁防护材料。目前对镁合金电磁屏蔽性能的研究主要围绕添加合金元素的种类、塑性变形的方法和热处理的手段等三方面展开,重点集中在合金元素、晶粒尺寸、织构、第二相对电磁屏蔽性能的影响。通过对研究现状分析可知:(1)不同原子半径、化合价态、核外电子排布的合金元素会对合金电导率产生不同的影响,进而影响合金的电磁屏蔽性能;(2)晶粒尺寸的变化对合金电磁屏蔽性能的作用机理存在争议;(3)基面织构的增强利于合金电磁屏蔽性能的提高;(4)第二相的形貌、惯习方向和尺寸会影响合金的电磁屏蔽性能。本文综述了镁合金在电磁屏蔽性能方面的研究进展,对合金电磁屏蔽效能的影响因素进行了系统的分析和归纳,以期为新型结构功能一体化镁合金的设计开发提供必要的理论支撑。     

纤维相复合Cu-Ag合金组织、性能及合金化的研究与发展

介绍了纤维相复合强化Cu-Ag合金导体材料复合纤维组织形成方法、力学性能、导电性能及微合金化等方面的研究现状,提出了存在的问题及发展方向.纤维相复合强化Cu-Ag合金中的纳米双相纤维复合组织依靠强烈冷变形过程原位形成,具有优良强度和电导率,材料成分、应变程度、中间热处理及最终热处理决定材料中溶质固溶程度、两相比例、组织组成物体积分数、显微组织形态及纤维组织分布,进而决定纤维复合组织中的应变硬化水平及电子散射行为.添加某些第三组元能够改善合金强度但同时降低电导率.为促进这种新型导体材料进一步发展并应用,应继续深入研究不同条件下材料的强化规律、导电行为及制造技术.     

闭孔泡沫铝缓冲性能及其变形失效机理研究

在闭孔泡沫铝的准静态压缩实验基础上,研究不同孔隙率下的力学性能和吸能性能,分析其压缩变形机理。结果表明,闭孔泡沫铝的压缩过程存在明显的3个阶段:线弹性阶段、塑性平台阶段和致密化阶段。随着孔隙率的增大,闭孔泡沫铝的屈服强度、弹性模量和压实应力均减小。在压缩过程中,吸能效率和理想吸能效率均是先上升后下降。孔隙率对吸能效率影响较大,对最大理想吸能效率影响不大。将理想吸能效率曲线和吸能效率曲线结合可以选择合适的缓冲材料,发挥其最佳吸能特性。闭孔泡沫铝在准静态压缩条件下有良好的塑性变形能力,变形呈逐层破坏的特征。     

高电子迁移催化材料制备方法研究进展

通过提升材料的电子迁移率，可以提高材料的导电率，加速催化过程中氧化还原反应的进程，极大地提高催化活性。因此，高电子迁移催化材料的制备已经成为当前研究的热点。尽管诸多研究都认识到了催化材料电子迁移率提升对于催化性能的重要性，但是目前研究的系统性仍然不足，尤其是对固体表面催化领域电子迁移率如何影响材料催化性能的内在机理缺乏统一认识。亟待揭示电子迁移率与催化材料之间的构效关系，实现催化材料的可控制备。综述系统总结了高电子迁移催化材料的不同制备方法、化学物理机理、特性分析、面临的挑战，并对未来的发展方向进行了展望。重点阐述了材料的元素特性、导电特性和空间特性对高电子迁移催化材料制备的影响和限制。     

Cu-Ag合金原位纤维复合材料研究现状

凝聚态物理、材料科学、化学和生物科学的研究需要用到强磁场技术,铁磁线圈是强磁场装置(特别是脉冲强磁场装置)的基础部件,由高导热性、高导电性和高强度的材料组成,Cu-Ag合金原位纤维复合材料应运而生,其相关报道最早可追溯到20世纪六七十年代。Cu-Ag合金原位纤维复合材料是一种纳米晶双相复合材料,较单相材料具有更高的强度和热稳定性,同时还具有较强的导电性能。经过半个世纪的发展,Cu-Ag合金原位纤维复合材料的应用范围扩展到框架材料、接触线及接头等,Ag含量由最初的80%降低至10%～30%(均为质量分数),成本显著降低,且具有相当的电学和力学性能。在此期间,大塑性变形过程中组织形态结构的演变、相界面、相间距及尺寸等对性能的影响已经得到了较充分的研究,并且能通过热处理技术调和变形过程中强度上升而电导率下降的矛盾;研究者们还通过加入Cr、Nb、Zr、Y、Gd、Ce等第三甚至第四组元进行微合金化,在替代Ag的同时产生更多对合金有益的作用,以期进一步提高强度、塑性等综合性能,并取得了一定成效。但早期的研究还存在一些不足:(1)未从更微观的角度进行更深入的研究;(2)传统的多道次塑性加工技术流程较长;(3)性能预测理论模型的普适性不够。因此,近七年来除更全面深入地研究拉拔、轧制及热处理等工艺外,对Cu-Ag合金原位纤维复合材料的探索主要聚焦于磁场下定向凝固、大塑性变形制备工艺、更低的Ag含量及添加其他合金元素对其性能的影响,以及引入先进分析表征技术。研究发现磁场下定向凝固可改变晶体的生长方式,通过对枝晶大小和间距、共晶组织体积分数等进行控制来影响材料的性能,使强度进一步提高。等通道转角挤压(Equal channel angular pressing,ECAP)及高压扭转(High-pressure torsion,HPT)等大塑性变形技术在Cu-Ag合金上也得到了应用,使晶粒进一步细化,塑性等综合性能得到提高,为短流程制备Cu-Ag原位纤维复合材料提供了方向。通过对制备技术及微合金化的深入研究,目前Cu-Ag原位纤维复合材料中的Ag含量已经可降低到10%(质量分数)以下,且6%Ag含量的铜基原位复合材料在日本已经被成功应用于强磁场技术中。此外,从更微观的原子/分子角度,研究者揭开了位错、孪晶、织构在制备过程中的产生、演变及对性能的影响规律。本文从Cu-Ag原位纤维复合材料的力学与电学性能、强度与电导率的匹配关系展开讨论,综述了这一领域的研究现状,并探讨了其发展前景和目前存在的问题。     

大塑性变形技术的研究与发展现状

大塑性变形技术作为提高材料性能的有效方法之一,对其研究具有重要的意义.主要介绍了几种大塑性变形技术的基本原理和工艺,分析了这些大塑性变形工艺各自的特点并比较了它们的优缺点,对这些工艺的研究与发展现状进行了综述.