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固溶和时效处理对铝热法制备Cu-Ti合金组织和性能的影响
被引量：
1
1
作者
郑月红
何湉楠
+3 位作者
牛嘉楠
高颢洋
王娇
喇培清
《有色金属工程》
CAS
北大核心
2024年第5期1-9,共9页
Cu-Ti合金作为导电弹簧,互联接插件等重要元器件的制备材料,其大规模工业制备方法和热处理工艺仍是当前铜合金领域亟需开发和推进的重点。采用具有工艺简单、环保节能、成本低廉等优点的铝热法制备了Ti含量分别为1%、4.5%、10%,即成分...
Cu-Ti合金作为导电弹簧,互联接插件等重要元器件的制备材料,其大规模工业制备方法和热处理工艺仍是当前铜合金领域亟需开发和推进的重点。采用具有工艺简单、环保节能、成本低廉等优点的铝热法制备了Ti含量分别为1%、4.5%、10%,即成分区间较大的Cu-Ti合金,且进一步采用固溶和时效处理调控合金的综合性能。结果表明,时效态的Cu-1%Ti和Cu-4.5%Ti合金中Ti元素主要呈固溶状态,只有非常少量尺寸较小的析出相,而Cu-10%Ti合金中存在大量尺寸较大的Cu 4 Ti相析出。随着Ti含量的增加,合金的导电率有明显降低的趋势,而硬度和强度则呈现与之相反的趋势。对于成分相同的合金,相较于固溶状态,时效后导电率先略微下降然后上升,450°C时效4 h后,三个成分合金的导电率均高于固溶态合金;450°C时效2 h后,Cu-1%Ti和Cu-4.5%Ti合金均获得了硬度、强度和延伸率的最大值,Cu-10%Ti合金的硬度和延伸率也获得了极大值,其屈服强度和抗拉强度则是随着时效时间呈略微下降的趋势。
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关键词
Cu-Ti合金
铝热反应法
热处理
力学性能
导电率
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职称材料
反向处理铜箔微纳组织形成机理及其对力学性能的作用机制
2
作者
高颢洋
郑月红
+3 位作者
牛嘉楠
朱敏
喇培清
祝思佳
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第16期219-228,共10页
目的第五代移动通信技术(5G)时代,高频高速信号传输过程中由于“趋肤效应”引起的信号损耗甚至“失真”越来越严重,为了解决这一问题,提出了一种反向处理铜箔的新技术,然而国内当前应用的高性能反向处理铜箔(RTF)主要依赖进口,要想在短...
目的第五代移动通信技术(5G)时代,高频高速信号传输过程中由于“趋肤效应”引起的信号损耗甚至“失真”越来越严重,为了解决这一问题,提出了一种反向处理铜箔的新技术,然而国内当前应用的高性能反向处理铜箔(RTF)主要依赖进口,要想在短时间内缩小国内外铜箔性能和生产效率的差距,最终实现这类高端铜箔的国产化,必须在明确该类铜箔微纳结构形成机理及其对性能影响的前提下,加快制备工艺的开发和优化。方法采用电镀法在阴极钛辊上沉积了电解生箔,在其光面进行粗化和镀Zn层等后续处理获得反向处理铜箔,同时以国外反向处理铜箔为参照,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜详细分析其微纳组织与结构,采用激光共聚焦显微镜和万能试验机测量其粗糙度和拉伸性能。结果本工作中的RTF具有与国外商业产品相似的微观结构,由小的等轴晶和较大的柱状晶组成,且包含较多的纳米孪晶,孪晶界占比为30.8%,平均宽度为7.9 nm。S面是均匀的米粒状铜颗粒,而M面是较大的圆锥形铜颗粒。S面上的Zn层均匀致密,厚度约为6.5 nm,只有小部分Zn扩散到基底上形成CuZn3相。但从S面到M面,优选取向从(111)Cu逐渐变为(220)Cu,这与参比RTF略有不同。性能方面,参比RTF的Ra和Rz分别为1.22、1.42μm,抗拉强度为335.10 MPa,伸长率为15.5%,本工作中的RTF具有较低的粗糙度,Ra和Rz分别为0.68、1.03μm,其强度也具有明显优势(393.68 MPa),但延展性低于参比样品。通过对比分析,总结了铜箔在初始外延、过渡生长和电沉积条件控制的生长阶段3个阶段的生长特性,给出了影响每个阶段晶粒生长的主要因素,并且详细讨论了晶粒尺寸和纳米孪晶宽度对铜箔拉伸性能的影响。结论对RTF微观结构和性能的深入研究,有助于找到高性能铜箔国产化“瓶颈”的根源,为高性能铜箔在5G通信领域的进一步发展和应用奠定基础。
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关键词
铜箔
电镀
反向处理
微纳结构
粗糙度
拉伸性能
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职称材料
题名
固溶和时效处理对铝热法制备Cu-Ti合金组织和性能的影响
被引量：
1
1
作者
郑月红
何湉楠
牛嘉楠
高颢洋
王娇
喇培清
机构
兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室
兰州理工大学材料科学与工程学院
出处
《有色金属工程》
CAS
北大核心
2024年第5期1-9,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(52361024)
甘肃省科技重大专项(22ZD6GA008,21ZD4GA029,20JR10RA201)。
文摘
Cu-Ti合金作为导电弹簧,互联接插件等重要元器件的制备材料,其大规模工业制备方法和热处理工艺仍是当前铜合金领域亟需开发和推进的重点。采用具有工艺简单、环保节能、成本低廉等优点的铝热法制备了Ti含量分别为1%、4.5%、10%,即成分区间较大的Cu-Ti合金,且进一步采用固溶和时效处理调控合金的综合性能。结果表明,时效态的Cu-1%Ti和Cu-4.5%Ti合金中Ti元素主要呈固溶状态,只有非常少量尺寸较小的析出相,而Cu-10%Ti合金中存在大量尺寸较大的Cu 4 Ti相析出。随着Ti含量的增加,合金的导电率有明显降低的趋势,而硬度和强度则呈现与之相反的趋势。对于成分相同的合金,相较于固溶状态,时效后导电率先略微下降然后上升,450°C时效4 h后,三个成分合金的导电率均高于固溶态合金;450°C时效2 h后,Cu-1%Ti和Cu-4.5%Ti合金均获得了硬度、强度和延伸率的最大值,Cu-10%Ti合金的硬度和延伸率也获得了极大值,其屈服强度和抗拉强度则是随着时效时间呈略微下降的趋势。
关键词
Cu-Ti合金
铝热反应法
热处理
力学性能
导电率
Keywords
Cu-Ti alloy
aluminothermic reaction
heat treatment
mechanical properties
electrical conductivity
分类号
TB321 [一般工业技术—材料科学与工程]
在线阅读
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职称材料
题名
反向处理铜箔微纳组织形成机理及其对力学性能的作用机制
2
作者
高颢洋
郑月红
牛嘉楠
朱敏
喇培清
祝思佳
机构
兰州理工大学材料科学与工程学院
兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第16期219-228,共10页
基金
甘肃省科技计划项目——科技重大专项计划(21ZD4GA029)。
文摘
目的第五代移动通信技术(5G)时代,高频高速信号传输过程中由于“趋肤效应”引起的信号损耗甚至“失真”越来越严重,为了解决这一问题,提出了一种反向处理铜箔的新技术,然而国内当前应用的高性能反向处理铜箔(RTF)主要依赖进口,要想在短时间内缩小国内外铜箔性能和生产效率的差距,最终实现这类高端铜箔的国产化,必须在明确该类铜箔微纳结构形成机理及其对性能影响的前提下,加快制备工艺的开发和优化。方法采用电镀法在阴极钛辊上沉积了电解生箔,在其光面进行粗化和镀Zn层等后续处理获得反向处理铜箔,同时以国外反向处理铜箔为参照,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜详细分析其微纳组织与结构,采用激光共聚焦显微镜和万能试验机测量其粗糙度和拉伸性能。结果本工作中的RTF具有与国外商业产品相似的微观结构,由小的等轴晶和较大的柱状晶组成,且包含较多的纳米孪晶,孪晶界占比为30.8%,平均宽度为7.9 nm。S面是均匀的米粒状铜颗粒,而M面是较大的圆锥形铜颗粒。S面上的Zn层均匀致密,厚度约为6.5 nm,只有小部分Zn扩散到基底上形成CuZn3相。但从S面到M面,优选取向从(111)Cu逐渐变为(220)Cu,这与参比RTF略有不同。性能方面,参比RTF的Ra和Rz分别为1.22、1.42μm,抗拉强度为335.10 MPa,伸长率为15.5%,本工作中的RTF具有较低的粗糙度,Ra和Rz分别为0.68、1.03μm,其强度也具有明显优势(393.68 MPa),但延展性低于参比样品。通过对比分析,总结了铜箔在初始外延、过渡生长和电沉积条件控制的生长阶段3个阶段的生长特性,给出了影响每个阶段晶粒生长的主要因素,并且详细讨论了晶粒尺寸和纳米孪晶宽度对铜箔拉伸性能的影响。结论对RTF微观结构和性能的深入研究,有助于找到高性能铜箔国产化“瓶颈”的根源,为高性能铜箔在5G通信领域的进一步发展和应用奠定基础。
关键词
铜箔
电镀
反向处理
微纳结构
粗糙度
拉伸性能
Keywords
copper foil
electroplate
reverse treatment
micro-nano structure
roughness
tensile properties
分类号
TB34 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
固溶和时效处理对铝热法制备Cu-Ti合金组织和性能的影响
郑月红
何湉楠
牛嘉楠
高颢洋
王娇
喇培清
《有色金属工程》
CAS
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
反向处理铜箔微纳组织形成机理及其对力学性能的作用机制
高颢洋
郑月红
牛嘉楠
朱敏
喇培清
祝思佳
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
已选择
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参考文献
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