一、锂对工业纯铜导电性能的作用效应（论文文献综述）
闫风洁[1]（2021）在《AlCuRE合金接地材料及其在碱性土壤中的腐蚀行为研究》文中研究表明接地是为保障人身和设备安全而采取的保护措施。接地装置将埋入大地土壤之中的导体与相关设施相连接,将电气设备或其它有关装置在运行中所产生的额外有害电流引入大地散失。用于建造接地装置的材料需具有良好的电气导通性能、与土壤之间较低的接触电阻和在全寿命周期的长效耐土壤腐蚀性能。以往常用的接地材料为镀锌钢和纯铜。纯铜做接地材料寿命长、可靠性高,但其材料成本高昂,并对土壤产生重金属离子污染;镀锌钢价格低廉,接地性能也较好,但耐土壤腐蚀性能较差,寿命短。纯铝具有良好的导电性能和耐土壤腐蚀性能,但由于其表面腐蚀产物——氧化铝的导电性能差而被认为不适宜作为接地材料使用。因此,如何改善表面腐蚀产物特性,在保证其具有长效耐腐蚀性能的同时兼顾具有良好的接地导通性能,是实现将性价比优良且不会带来环境污染的铝材用于电气接地工程的关键问题。本文以铝为基体,添加4～5wt%的铜和0.3wt%的稀土元素,以半连续拉铸和热挤压工艺相结合制备了新型AlCuRE合金接地带材。通过添加少量的铜元素,改变了合金表面氧化膜的成分,将氧化铝转变为铝铜合金氧化物,增加了氧化膜受体杂质,解决了纯铝氧化膜导电性差的问题。通过添加微量的稀土元素,提高了铜元素在合金中的固溶度,细化了第二相颗粒,减少了 Al2Cu相偏析。结合喷丸和氧化复合处理,提高了氧化膜厚度和致密性,促进了铜元素向表层扩散,提高了氧化物中铜的相对含量,在保证了 AlCuRE合金接地材料耐土壤腐蚀性能的同时,进一步提升了合金的接地导通性能,满足了接地材料使用要求。针对接地工程中腐蚀环境最为苛刻的碱性土壤,通过实验室加速腐蚀试验、浸泡试验和电化学测试方法,研究了 AlCuRE合金及其焊接接头在碱性土壤环境中的腐蚀行为,分析了影响其腐蚀的主要因素。研究了表面改性处理对AlCuRE合金微观组织、形貌、成分、应力状态及土壤腐蚀行为、接地导通性能的影响。分析了表面喷丸与氧化复合处理AlCuRE合金材料的接地性能和耐土壤腐蚀性能。形成主要结论如下:在碱性土壤和土壤浸出液中实验初期AlCuRE合金表现出良好的耐土壤腐蚀性能,后期亚稳态点蚀转变为稳态点蚀,且随氯离子向合金基体传输,在基体内发生晶间腐蚀,并进一步扩展为剥落腐蚀。AlCuRE合金在碱性土壤和土壤浸出液中的腐蚀形式主要为点腐蚀、晶间腐蚀和局部剥落腐蚀,腐蚀产物主要为铝的水合氧化物、铝铜氧化物、铝的硫化物和氯化物。AlCuRE合金在碱性土壤中的腐蚀控制步骤为阴极控制,离子穿过钝化膜的电阻为阴极反应的控制因素。为解决AlCuRE合金接地材料的工程实用问题,采用手工氩弧焊实现了材料的良好连接。焊接接头焊缝区为明显的铸态组织,中间部位为等轴枝晶,熔合线附近为柱状晶,热影响区和母材为热轧组织,焊缝区的晶界有共晶相析出。焊接接头各区域成分和组织的差异导致其表面电势不同,表面电势差异引起宏观电偶腐蚀。焊接接头在碱性土壤浸出液中的腐蚀主要为点腐蚀和局部剥落腐蚀,熔合线附近的耐蚀性最差,其次是焊缝区,点蚀主要发生在熔合线附近的柱状晶区,腐蚀产物主要为铝的氧化物和硫化物。熔合线附近的残余拉应力加速了该区域腐蚀的发生。AlCuRE合金中异质相偏析形成的粗大颗粒明显影响氧化膜的完整性,导致氧化膜出现薄弱区,成为点蚀形核的优选区。一方面,材料表面微区成分的不同引起表面电势差异,形成微区电偶腐蚀和宏观电偶腐蚀,是加速其腐蚀的原因之一。另一方面,表面氧化膜在材料加工成型中因拉伸变形和组织差异所产生的残余拉应力的作用下易破裂而成为腐蚀薄弱区。除此之外,土壤中的氯离子是导致AlCuRE合金发生腐蚀的另一主要原因。氯离子吸附在氧化膜表面,在氧化膜薄弱区进入基体内部,与基体反应导致基体溶解,形成亚稳态点蚀。当氯离子浓度达到一定值后,腐蚀便由亚稳态点蚀发展为稳态点蚀。对AlCuRE合金进行喷丸处理,增加了合金表层的缺陷密度,细化了合金表层晶粒和第二相粒子,使合金表层由原始不均匀应力状态转呈为压应力。由于形变能的输入增大了初期氧化反应速率,增加了合金的点蚀倾向。喷丸形成的高密度缺陷为基体中的铜元素向表层扩散提供了短路扩散通道,提升了表层腐蚀产物的相对铜含量。喷丸形成的细密缺陷为氧化物的生成提供了形核场所,喷丸后再实施高温氧化处理,促使合金表面获得了致密的且具有较好导电性能的铝铜合金氧化膜层。喷丸和氧化复合处理增加了合金表面氧化膜的厚度和致密性,减小了AlCuRE合金在碱性土壤浸出液中的腐蚀电流密度,提高了交流阻抗模值,抑制了点腐蚀,提高了 AlCuRE合金在碱性土壤中的耐腐蚀性能。
朱一平[2]（2021）在《高导电铜及铜合金研究》文中研究指明由于杂质铁对铜的危害巨大,需寻找一种能用于无氧铜杆中除铁的合金元素。本文以电气化铁路用铜及铜合金为主体,以A级铜为原料制备一系列合金试样。通过对比合金试样的导电率、抗拉强度等性能,借助光学显微镜以及扫描电子显微镜进行组织观察并结合热力学计算进行分析,重点研究了硼在纯铜中的除铁效果以及微量硼对电气化铁路用铜合金的影响。得出结论如下:1.硼在铜中的除铁效果十分显着,适量的硼可使含铁铜的导电率恢复到纯铜水平。热力学计算表明,在铁含量仅为75ppm时,铁、硼在约900℃时会反应生成FeB。因此,铁、硼在高温热处理时发生反应,达到除铁的效果。加入微量硼不能提高用A级铜制备的无氧铜导体的导电率,但能细化纯铜晶粒。2.将微量硼加入接触线用铜镁合金中可以提高合金的强度,且对合金的导电率影响极小。在加入10ppm硼后,铜镁合金的抗拉强度提升约5MPa;屈服强度提升约10MPa。热力学计算表明,向铜镁合金（镁含量大于0.2%）中加入硼元素,会生成MgB4,而非MgB2。显微组织图显示,加硼后铜镁合金的晶粒有所细化。因此,铜镁合金强度的提升是由镁硼化合物的生成与合金晶粒细化共同影响的。3.微量硼的加入能提升接触线用铜铬锆合金的抗拉强度,且对合金的导电率影响极小。在加入20ppm硼后,Cu-0.3Cr-0.1Zr合金的抗拉强度提升10MPa。热力学计算发现,在Cu-0.3Cr-0.1Zr合金中加入硼元素,硼与铬、锆均有可能发生反应,但在硼含量较少时,硼会优先与锆反应生成ZrB2。铜铬锆合金强度的提升可能与ZrB2、CrB2的形成有关。
李晨光[3]（2020）在《超细晶铜的微结构设计、制备及性能研究》文中认为超细晶铜强度和塑性综合性能的提高通常需要引入晶内纳米颗粒、纳米孪晶或异构结构等强韧化单元,其强度和导电性综合性能的提高则需要引入多重强化机制并提高致密度,减少杂质元素。传统的超细晶铜制备工艺,如大塑性变形和高能球磨等难以得到综合性能良好的超细晶铜,一方面是因为难以同时引入多重强化,另一方面是因为容易引入杂质。去合金化可将二元合金粉转变为纳米晶金属粉末,并且所得的纳米结构可控,还能净化其中的杂质。参考超细晶铜强韧化构型的特点,本研究首次将去合金化用于设计和制备具有特殊纳米结构的超细晶或纳米晶铜粉,并选用适当的固结工艺,克服了传统的超细晶铜制备工艺的不足,制备出了强度、塑性和导电率综合性能好的超细晶铜。第一种强韧化构型为仿生贝壳层状结构。本研究通过结合高能球磨和去合金化工艺,设计并制备出了纳米铜晶体附着的,具有超细晶基体的片状铜粉,该新型结构粉末表面附着有尺寸小于100 nm的纳米铜晶体作为表面纳米凸起。本研究重点探究了纳米晶附着片状铜粉的制备工艺及其特殊纳米结构的形成机理。在热机械固结过程中,铜粉表面的纳米凸起会相互接触并烧结形成纳米桥接,纳米桥接之间残留有球形的沿片层方向排列的纳米孔洞,所得块体材料被称为仿生贝壳层状结构超细晶铜。纳米桥接提高了界面结合强度,有利于片层的协调变形,是主要的强韧化结构单元。纳米孔洞的形状和分布降低了其对塑性的消极影响。具有仿生贝壳层状构型的超细晶铜的均匀延伸率（2.7%）优于大塑性变形制备的超细晶块体铜材（～1.5%）,并且有更显着的抵抗加工软化的能力。第二种强韧化构型为Cu-Al2O3-Cu三明治结构超细晶铜。仿生贝壳层状结构的超细晶铜中存在的Al原子和纳米孔洞严重损害了材料的导电率（75%IACS）。为了在消除孔洞和Al原子的同时保持块体材料的层状结构,本研究对含有少量Al原子和Cu2O的纳米晶附着片状铜粉进行预先热处理,使Al和O元素发生选择性氧化,生成附着在片状铜粉表面的纳米Al2O3颗粒。再经进一步的热机械固结得到了具有Cu-Al2O3-Cu三明治结构的块体铜材。相比于仿生贝壳层状结构的超细晶铜,其断裂延伸率和导电率分别增加了30%和33%（9.3%,94%IACS）。以上两种层状结构只引入了晶界强化和位错强化。为了进一步引入Orowan强化以提高超细晶铜强度和导电性的综合性能,本研究需要进一步设计和制备纳米Al2O3弥散强化的超细晶铜。Cu-50wt.%Al中间合金粉和盐酸反应去合金化,可以形成含有0.8%Al和因表面氧化产生Cu2O的纳米多孔铜粉。通过改变粉末热处理时的封装方式,使粉末分别发生外氧化和内氧化,形成了Al2O3分布在Cu粉表面和Cu粉内部的两种不同Cu-Al2O3复合粉末。为进一步探究Al2O3分布对强度、塑性和导电率的影响,两种Cu-Al2O3复合粉末分别通过粉末压坯挤压制备成以晶界Al2O3为主的和以晶内Al2O3为主的Al2O3/Cu复合材料。后者比前者具有更高的拉伸强度和塑性,综合性能更优。进一步研究发现,挤压过程中形成的高密度的位错和晶内的Al2O3颗粒相互作用,降低了Orowan强化的效果。通过对以晶内Al2O3为主的Al2O3/Cu复合材料进行低温短时热处理,可以使其发生退火硬化并进一步提高强度、塑性及导电性能,其抗拉强度和导电性的综合性能（522 MPa,90%IACS）优于大部分Al2O3/Cu复合材料的综合性能。综合性能的提高主要归因于晶界强化、位错强化和Orowan强化的协同作用,以及去合金化工艺对杂质的净化作用。
董鑫[4]（2020）在《纯铜导线定向热处理研究》文中进行了进一步梳理随着技术的不断进步,电气设备及电子器件日趋小型化、精密化,对纯铜导线的电导率和保真性能提出了更高要求。纯铜导线内的横向晶界增加电阻率,产生电容电感效应,导致多晶纯铜导线高频信号传输失真。如何消除纯铜导线内的横向晶界是提高导电性能的研究重点。本文选用不同冷拔变形率的小直径纯铜导线作为研究对象,首先研究了冷拔变形率和热处理工艺对纯铜导线二次再结晶组织的影响规律,然后在此基础上系统研究了定向热处理对纯铜导线组织与性能的影响规律,有效消除了横向晶界,提高了导电性能。主要结论如下:1.冷拔变形率对纯铜导线晶界定向迁移具有显着影响。冷拔变形率越大,纯铜导线越容易发生定向二次再结晶,当冷拔变形率>89%时,可以形成较大长径比的柱状晶。柱状晶取向多为<112>二次再结晶织构。2.定向热处理工艺参数对纯铜导线晶界定向迁移具有重要影响。不同热区温度对应着相应的最佳抽拉速率,晶界可以实现有效定向迁移,获得的柱状晶长径比最大。当热区温度为750℃、抽拉速率为15μm/s时,纯铜导线内柱状晶最大长径比达7,电导率提高5%。3.纯铜导线粗大的柱状晶内存在“岛晶”。定向热处理前,纯铜导线中存在具有小角度晶界或孪晶界的小晶粒,这些小晶粒被定向迁移界面绕过形成柱状晶内孤立的“岛晶”。4.定向纯铜导线柱状晶界为能量较低的∑3晶界和∑9晶界。
李冬梅[5]（2019）在《高强导电Cu-Ni-Si合金的成分与性能关联研究》文中研究表明高强导电Cu-Ni-Si合金广泛用于电子元器件,特别适合于引线框架和连接器接头。该合金的强度和导电率等性能对成分特别敏感,而工业标准往往给出非常宽泛的成分范围,如应用最为广泛的C7025合金,其合金化元素质量百分数分别为:2.2～4.2 Ni,0.25～1.2 Si,0.05～0.3 Mg,各元素给定的成分范围远大于该元素的绝对含量。但是,在满足上述宽泛成分区间的前提下,工业界往往采用更加严格的成分配比,导致成分配方和产品性能各异,鉴于此迫切需要找到适用于Cu-Ni-Si合金的定量成分设计方法。固溶体Cu-Ni-Si合金的热处理工艺均为固溶加时效,而固溶体以化学近程序为结构特征,本文利用描述固溶体的团簇加连接原子模型理解和设计合金成分。该模型将固溶体合金的化学近程序结构简化为一个覆盖第一近邻和次近邻的结构单元,由第一近邻配位多面体团簇和若干个位于次近邻的连接原子构成,表示为[团簇]（连接原子）x。依据此模型设计系列Cu-Ni-Si合金的成分,研究其与性能的关系,并研发了系列四、五组元Cu-Ni-Si基合金,确定成分设计时在不同的成分区间Ni、Si原子比应如何设定,实现了合金成分的精确定量设计,将成分、结构和性能关联起来。主要结论如下:在at.%Cu含量小于95的浓溶质区,采用单团簇式模型[M-Cu12]（Cu）～6设计合金成分,在at.%Cu含量大于或等于95的稀溶质区,采用含有溶质的结构单元{[M-Cu12]（Cu）3}和基体纯Cu结构单元{[Cu-Cu12]（Cu）3}混合的双团簇模型设计合金成分。在Cu-Ni-Si三元体系合金中M代表Ni和Si,依据团簇选取准则选定δ-Ni2Si析出相的团簇式为[Ni-Ni8Si5]Ni,其中方括号内的团簇为该相的主团簇,因此M=Ni10/15Si5/15。在三元Cu-Ni-Si合金基础上,通过添加与Si的混合焓的绝对值均大于Cu与Si的混合焓、易形成析出相的类Ni元素Fe、Cr、Mo和Zr进行微合金化,这些微合金化元素替代Ni10/15Si5/15团簇成分式中的Ni原子后,M可表示为（Ni,Fe,Cr,Mo,Zr）10/15Si5/15。团簇加连接原子模型设计的简化成分式为（Ni10/15Si5/15）mCun的Cu-Ni-Si系列三元合金,其中溶质总量为m个原子。样品通过铜模铸造制备,并经过950℃/1h固溶加450℃/4h时效处理。通过组织、硬度、导电率的表征,揭示出一个at.%Cu在95～95.8的成分敏感区,该区间内硬度和导电率与成分之间呈不规则性关联,难以通过工艺精确控制性能,合金成分要尽量避免落在此成分区内。这种敏感区的不可控性和在成分敏感区以外的合金规律性变化呈现鲜明对比,即溶质浓度高于和低于成分敏感区的浓、稀溶质区内,维氏硬度与 at.%Cu 分别满足HV=-12.6 ×（at.%Cu）+1362.7 和HV=-26.2 ×（at.%Cu）+2722.3的关系,导电率与at.%Cu的关系则分别为σ=0.2 ×（at.%Cu）+28.6和σ=5.2 ×（at.%Cu）-466。为进一步提高强度,在三元Cu-Ni-Si合金的基础上,添加元素Cr、Fe、Mo和Zr,设计了系列浓溶质区内基础团簇式为[M-Cu12]Cu3 的 Cu93.75[（Ni,Zr）3..75（Cr,Fe,Mo）0.42]Si2.08合金。经过950℃/1h固溶水淬和450℃/4h时效水淬热处理后,合金的维氏硬度均超过了 250 kgf/mm2（抗拉强度相当于825 MPa）,同时保持导电率不低于35%IACS。特别是五元合金 Cu93.75Ni3.54Si2.08Fe0.42Zr0.21,硬度达 272 kgf/mm2（抗拉强度相当于 900 MPa）,可与KLFA85相媲美,导电率保持在35%IACS水平。在进行Cu-Ni-Si合金成分设计时,当合金的导电性成为成分设计的主因时,在90<at.%Cu<95.63这一成分区间,Ni、Si原子比值按2设计;在95.63≤at.%Cu<97.5这一成分区间,Ni、Si原子比值按2.5设计;at.%Cu ≥ 97.5,Ni、Si原子比值按2、2.5或3中任一值设计均可,性能上几乎无差别。如果合金的强度成为成分设计的主因,在90<at.%Cu<93.93 时,Ni、Si 原子比值按 2 设计;93.93 ≤at.%Cu<94.34 时,Ni、Si原子比值按2.5设计;94.34≤at.%Cu<95.63时,Ni、Si原子比值按3设计;95.63 ≤at.%Cu<96.12 时,Ni、Si 原子比值按 2.5 设计;96.12≤at.%Cu<97.5 时,Ni、Si 原子比值按2设计;at.%Cu ≥ 97.5时,Ni、Si原子比值按2、2.5或3中任一值设计皆可。
梁家勇[6]（2019）在《应变控制下不同道次纯铜的循环力学行为研究》文中认为近几十年来,铜已广泛应用于电子工业、交通运输、建筑行业和航天航空等领域。但随着实际工况的复杂性和苛刻性,对铜的性能要求也越来越高,尤其是关于其强度和硬度。等径角挤压技术可以在不改变材料形状尺寸前提下使材料发生大塑性变形,细化晶粒,改善组织分布,显着提高材料的综合力学性能。而铜作为零件或构件,其必然会承受循环应力/应变的作用,为了保证材料的安全性能,必须对铜在循环载荷下的力学行为进行相应研究。因此本文以工业纯铜T2材料为研究对象,通过等径角挤压试验制备出不同挤压道次纯铜材料,对比分析不同道次纯铜在对称应变控制和非对称应变控制循环加载条件下的循环力学行为,同时采取EBSD微观表征技术对8道次纯铜循环加载前后的微观组织变化进行深入的分析和探讨。论文主要研究内容和创新如下:1.开展不同道次纯铜在对称应变控制下的循环加载实验,对比分析其在不同应变幅下的循环特性。包括循环稳定迟滞回线、形状系数和包兴格效应、塑性应变幅变化情况、Massing特性以及循环软硬化现象。研究发现,未挤压纯铜试样在不同应变幅下的稳定滞回曲线包裹效果最好,在很小应变幅（0.1%）控制下就可以产生塑性变形。且随着应变幅的增加,其对应的形状系数逐渐增加,包兴格效应越来越弱。而其他道次纯铜在不同应变幅下的滞回曲线则出现不同程度的相交,且随着应变幅的增加,其对应的形状系数先减少后增加,包兴格效应先增强后减弱。2.采用EBSD表征技术对8道次纯铜对称循环加载前后的微观组织进行分析和探讨。重点探讨对称循环加载对晶粒形貌、晶粒尺寸大小、晶界取向差、施密特因子、再结晶、位错密度以及织构的影响。研究发现,循环加载后8道次纯铜晶粒粗化,平均取向角增大,位错密度下降和织构出现明显的弱化。3.开展不同道次纯铜在非对称应变控制下的循环加载实验,对比分析其在不同应变幅下的循环特性。包括循环应力响应、循环软化因子、平均应力松弛规律以及平均应变与疲劳寿命的关系。研究发现,不同道次纯铜材料的首次循环平均应力由应变幅和应变比共同决定。应变幅越小,应变比越大,首次循环平均应力也就越大。对于未挤压纯铜试样,随着应变幅的增加,其在不同应变比下平均应力松弛速率有所增加。对于挤压后的纯铜试样,在较低应变幅（0.4%）时,其在不同应变比下平均应力松弛所需的循环周期较长,平均应力松弛较为缓慢。不同道次纯铜材料在不同应变比下其平均应变εm与交替寿命2Nf双对数坐标呈现线性关系,并可由公式εm=C（2Nf）m进行线性拟合。
侯嘉鹏[7]（2019）在《铝及铝合金线高强度高导电率机制研究》文中研究表明随着经济的快速发展,电力消费也在逐年增加。由于主要电力生产单位集中在边远地区,而主要电力消费城市集中在东部沿海,发电端到受电端的距离较远,这种生产与消费地域空间上的分布不均衡特点导致长距离输送电力不可避免。在金属结构材料中,银、铜、金和铝的导电率逐渐下降,但是综合考虑性能表现和经济因素,铝是架空输电导线上应用最多的导体材料。架空导线在服役过程中需要承受风载、冰载和自重,输电过程中在线路上会产生能耗。因此,抗拉强度和导电率是架空导线用金属铝导体材料最为重要的两个性能指标。高的强度可以保证架空导线在服役过程中的安全可靠性,高的导电率则有利于降低电力传输过程中的电能损耗。然而,金属材料的强度和导电率通常相互制约。如何打破金属材料的强度和导电率制约关系并制备出高强度和高导电率铝及铝合金线是极为重要的科学问题和亟待解决的工业难题。工业纯铝、Al-Mg-Si合金和Al-Fe合金是架空导线最常用的导体材料。本文以工业纯铝线、Al-Mg-Si合金线和Al-Fe合金线为研究对象,系统地研究了它们的强化机制和高导机制以及强度-导电率制约关系的演化规律和机制。此外,本文还提出了一种铝包铝合金复合结构线及制备工艺,并对复合线的组织和性能分别进行了表征和测试。从实际生产线上选取了不同拉拔变形量的工业纯铝线为研究对象,并绘制了强度和导电率关系曲线,发现工业纯铝线的导电率随强度的增加先下降后上升,据此发现了“反常强度-导电率制约关系”现象,即强度和导电率同步提升。进一步微观组织观察表明,随着变形量增大,晶粒沿着轴向逐渐被拉长。晶粒尺寸统计结果表明:晶粒厚度逐渐减小,而晶粒长度先保持不变后大幅增加。减小晶粒厚度可以增加铝线强度并且损失较小的导电率,而增加晶粒长度则大幅提高导电率并不损失强度。此外,当变形量增大时,工业纯铝线内部的<001>软织构逐渐向<111>硬织构转变,并且织构的转变起到了强化作用但几乎不影响导电率。简言之,利用细长晶粒结合硬取向织构可以改善纯铝线“强度-导电率制约关系”。并依据此原则改进了传统工业纯铝线的生产工艺,制备出强度满足要求,导电率超过63.0%IACS的高导电率工业纯铝线。采用预时效加冷变形工艺,制备出强度和导电率分别为352.3 MPa和55.97%IACS的Al-Mg-Si合金线,与其它文献中的Al-Mg-Si合金线性能相比,本文制备的Al-Mg-Si合金线的性能更为优异。此外,与传统工艺制备的Al-Mg-Si合金线相比,采用预时效加冷变形工艺制备的Al-Mg-Si合金线内部观察到了大量的纳米析出相,其强度和导电率同步提高。当固溶原子以纳米析出相的形式析出时,既可以净化基体提高导电率,又可以实现析出强化。根据理论推导,建立了析出强化和导电率与析出相半径的定性关系。结果表明,当析出相半径小于临界纳米尺寸时,随着析出相半径的增大,Al-Mg-Si合金线强度和导电率同步增加,即打破了“强度-导电率制约关系”。采用低固溶合金元素Fe合金化,制备出一种Al-Fe合金线,其抗拉强度和导电率分别高达306.8 MPa和58.94%IACS。与目前文献报道的Al-Mg-Si合金线性能相比,当二者强度相同时,Al-Fe合金线具有更高的导电率。Al-Fe合金线的高强度高导电率机制为Fe与Al反应生成的纳米Al6Fe析出相导致析出强化。Fe在Al中的极低固溶度导致大量析出,这种行为净化了基体,提升了导电率。此外,分析了不同变形量Al-Fe合金线的组织演化规律,绘制了强度-导电率关系曲线。鉴于高压交流输电存在“集肤效应”,本文采用过盈配合的方法成功地制备了铝包铝合金坯锭,其外层为工业纯铝,内层为铝合金,并采用多道次拉丝制备出了铝包铝合金线,其抗拉强度和导电率分别为226.5 MPa和59.35%IACS。在铝包铝合金线的纯铝与铝合金之间界面上观察到了完整的晶粒,并且在界面处未见缺陷和金属间化合物,表明本文的工艺可以用于制备界面结合良好的双金属复合线。与纯铝线和铝合金线的性能对比发现,铝包铝合金线结合了纯铝的高导电特性和铝合金的高强度特性,这一发现为改善强度和导电率制约关系并制备高强度高导电率铝线提供了一种新思路。通过对工业纯铝线、Al-Mg-Si合金线、Al-Fe合金线和铝包铝合金线强度-导电率制约机制研究,针对铝及铝合金导体材料提出了打破“强度-导电率制约关系”的四种机制,即晶粒细长化、织构<111>化、合金元素低固溶和析出相纳米化。高强度高导电率铝及铝合金导体材料是架空导线用金属铝导体材料发展的主要方向,本文通过典型铝及铝合金线强度-导电率制约行为的研究,揭示了金属铝导体材料“强度-导电率制约机制”,不仅奠定了打破“强度-导电率制约关系”的理论基础,同时也制备出了高强度高导电率金属铝导体材料,为金属铝导体材料制备技术的改进提供了重要的参考。
梁宁宁[8]（2018）在《块体超细晶铜及铜铬锆合金的制备及其冲击韧性、热稳定性和电导性研究》文中进行了进一步梳理纳米结构材料因其独特的微观结构而具有优异的理化、力学等性能和工业应用前景,并因此成为近30年来材料领域的研究热点。随着研究的深入,近年来越来越多的注意力被转移到大块纳米结构材料的应用上,因此,纳米/超细晶结构材料的服役性能及服役稳定性至关重要。比如,冲击载荷使用环境要求纳米结构材料在高应变速率下而不被破坏,即高的冲击韧性;而文献对于超细晶结构金属材料冲击性能的研究大多仅限于获得冲击功或者冲击韧性等参数,而对冲击过程中材料强度和微观组织演变规律鲜有研究。热温度场服役则要求纳米结构材料应具有高的热稳定性,而纳米材料由于其高比例的晶格缺陷（晶界等）热稳定性较差;以往研究主要通过合金化的方法来降低晶界能量和增强晶界迁移阻力而提高热稳定性,但对于提高纯金属纳米材料的热稳定性仍面临重大挑战。纳米CuCrZr合金是目前被认为最具应用潜力的高铁接触线材料,因晶粒细化和时效处理可使CuCrZr合金同时具有较高的强度和电导性,但其微观结构机理仍有待于揭示。基于以上科学问题,本论文以面心立方结构金属Cu和CuCrZr合金为研究对象,利用室温等径角变形（ECAP）剧烈塑性变形方法制备了超细晶结构样品,进而研究了超细晶Cu的夏比冲击行为、热稳定性和微观组织演化以及影响机理,并定量计算了冲击能量诱导的温升及再结晶过程的热力学和动力学参数;探究了超细晶CuCrZr合金的高强、高导性能的热处理方法,并揭示了高强、高导电的微观结构机理。主要进展如下:（1）ECAP变形加工2道次和16道次纯Cu样品的微观晶粒组织均达到超细晶粒尺度,ECAP变形2道次样品获得了片层状亚晶粒组织（小角度晶界）,片层宽度约为230nm,小角度晶界比例为89%;ECAP变形16道次样品组织细化完全,获得了分布均匀的的等轴晶粒组织,晶粒尺寸约为270nm,且等轴细晶主要由大角度晶界围成,大角晶界所占比例为55%。（2）两种超细晶纯Cu样品的夏比冲击韧性（48J/cm2）与粗晶Cu样品（55J/cm2）接近,屈服强度以及最大冲击强度均明显高于粗晶Cu。与在低应变速率变形条件下,加工硬化能力减弱,在冲击高应变速率条件下,超细晶Cu因位错得到进一步的积累而具有和粗晶Cu相近的应变硬化能力。粗晶Cu的冲击裂纹穿晶扩展,并在裂纹端部和边缘区域发生塑性变形,而两种超细晶Cu的冲击裂纹在晶界和三叉晶界处萌生并沿晶界扩展,并在主裂纹边缘和端部区域由于冲击能量产热而引发再结晶,最终导致ECAP变形2道次样品的晶粒组织细化、ECAP变形16道次样品的晶粒长大。温升模型计算也为再结晶的发生提供了有力证据。（3）显微硬度和屈服强度随退火过程的演变表明ECAP变形2道次样品比16道次样品表现出较高的热稳定性。微观组织表征发现,相对于16道次样品的再结晶参数（240℃和0.6小时）,2道次样品的再结晶过程被推迟到更高的温度（295℃）和更长的时间（10小时）。热力学计算表明ECAP变形2道次样品因大比例小角晶界而具有的储存能（0.4J/g）明显低于16道次样品（0.66J/g）;动力学计算则表明2道次样品由于小角晶界相对较差的移动能力而具有较高再结晶激活能（94kJ/mol,16道次样品为72kJ/mol）。（4）CuCrZr合金经过大塑性变形加时效处理（460℃+1.5小时）后,获得了良好的拉伸强度（676MPa）、电导率（73%IACS）以及热稳定性匹配;微观结构研究表明,优异的综合性能源于变形和时效处理所形成的新型多尺度组织结构:在超细晶晶粒内部形成纳米级别厚度的孪晶片层结构,在超细晶晶界上则析出纳米Cr颗粒。合金化导致层错能降低并在变形过程中促进孪生,孪晶组织在强化材料的同时基本不降低电导率;晶界处Cr的析出提高合金的热稳定性的同时提高了电导性。
李鑫,董焱章,王峰[9]（2018）在《铜电导率关于拉伸变形的影响模型》文中提出通过对纯铜试棒的拉伸变形实验及其后续的电导率测定实验,研究了拉伸应变对纯铜电导率的影响规律,结果表明:拉伸变形后,纯铜的电导率变大,且电导率增大的幅度随拉伸应变的增大而减小。最后,基于实验数据建立了纯铜电导率变化量关于拉伸应变的影响模型,并借助拉伸变形试样的金相实验结果,探讨了拉伸变形对纯铜电导率影响的内在机理,金相显微组织表明,拉伸变形过程中铜棒材料内部产生的晶格畸变和变形的累积效应是铜电导率发生变化的主要原因。
朱帅[10]（2016）在《纯铜等径角挤压变形数值模拟及实验研究》文中提出随着纳米材料与超细晶材料的广泛应用,人们开始关注大塑性变形对材料晶粒细化效果的影响,其中ECAP挤压工艺在晶粒细化方面有着不错的效果,已得到科研人员的广泛认可。由于在变形过程中温度、应力、应变等场量与晶粒细化效果有着密切联系,而这些场量又由ECAP模具结构和工艺参数决定,因此为了获得良好晶粒细化效果,必须全面地研究不同参数对ECAP挤压效果的影响。本文主要运用DEFORM-3D软件全面系统地进行ECAP数值模拟与实验研究,分析不同工艺参数对挤压后试样的影响,研究结论如下:1.基于纯铜的ECAP有限元模型,探讨试样在ECAP挤压变形过程中的载荷、温升、等效应力和应变大小及分布规律。研究各工艺参数（模具内外角、摩擦系数、挤压温度、挤压速度、挤压路径和挤压道次等）对ECAP变形的影响,获得最佳工艺参数（模具内角为90°、外接弧度角为20°、摩擦系数为0.1、挤压速度为1mm/s、挤压温度为20℃、挤压路径为Bc）,从而指导ECAP实验研究。2.在常规ECAP模具中施加背压,发现背压力从10MPa到320MPa,随着背压力的增加最大载荷逐渐增大,而等效应变分布均匀性也逐渐更加均匀,特别在背压力在160MPa时等效应变分布均匀性最好。3.对UV-ECAP进行数值模拟,UV-ECAP与常规ECAP相比,载荷有所降低,平均等效应变增大,且等效应变分布均匀性得到提高;分析振幅大小对挤压过程的影响,结果表明,随着振幅的增加,挤压载荷会不断减小,平均等效应变会增大,且等效应变分布均匀性得到提高,当振幅为20μm时,试样获得的载荷和等效应变达到最佳。4.本文采用ECAP模具是自行设计和专门定制的,在压力机上进行ECAP挤压实验,经过一道次后,挤压力变化趋势和模拟载荷-位移变化趋势基本一致,试样变形后几何形状也大致相同,根据试样在单道次和多道次挤压后晶粒细化的大小及分布发现,ECAP实验结果中晶粒细化情况可以验证模拟的等效应变分布规律。
二、锂对工业纯铜导电性能的作用效应（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、锂对工业纯铜导电性能的作用效应（论文提纲范文）
（1）AlCuRE合金接地材料及其在碱性土壤中的腐蚀行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 本文创新和主要贡献 |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 铝合金腐蚀研究现状 |
| 1.1.1 铝合金的腐蚀特征及机理 |
| 1.1.2 影响铝合金腐蚀的因素 |
| 1.2 铝合金焊接接头腐蚀研究现状 |
| 1.2.1 铝合金的焊接技术 |
| 1.2.2 铝合金焊接接头的腐蚀研究现状 |
| 1.3 土壤腐蚀特征 |
| 1.3.1 土壤腐蚀的电化学特征 |
| 1.3.2 土壤腐蚀的表现形式 |
| 1.3.3 土壤腐蚀的影响因素 |
| 1.4 铝合金防腐技术 |
| 1.5 本文的研究意义与研究内容 |
| 1.5.1 本文的研究意义及目的 |
| 1.5.2 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验方法 |
| 2.1 技术路线与研究方法 |
| 2.2 土壤腐蚀加速实验箱的研制 |
| 2.3 表面改性处理工艺 |
| 2.3.1 喷丸处理工艺 |
| 2.3.2 氧化处理工艺 |
| 2.4 实验介质配制及土壤理化分析 |
| 2.4.1 试验用土壤理化分析 |
| 2.4.2 土壤浸出液的制备 |
| 2.5 接地导通性测量 |
| 2.5.1 加速腐蚀试验中接地导通性测量 |
| 2.5.2 现场小网接地电阻测量 |
| 第3章 铝合金接地材料开发 |
| 3.1 铝合金材料成分设计 |
| 3.2 铝合金带材制备 |
| 3.2.1 铝合金制备技术路线 |
| 3.2.2 铝合金加工工艺 |
| 3.2.3 铝合金组织成分及相结构表征 |
| 3.3 铝合金接地材料筛选 |
| 3.3.1 耐腐蚀性能分析 |
| 3.3.2 接地导通性能比较 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 AlCuRE合金在碱性土壤中的腐蚀行为研究 |
| 4.1 AlCuRE合金材料的腐蚀特征及腐蚀规律研究 |
| 4.1.1 腐蚀特征分析 |
| 4.1.2 腐蚀规律研究 |
| 4.2 AlCuRE合金材料的腐蚀形貌及腐蚀产物分析 |
| 4.2.1 腐蚀进程表征 |
| 4.2.2 腐蚀产物分析 |
| 4.3 AlCuRE合金腐蚀电化学特征参数及腐蚀影响因素分析 |
| 4.3.1 腐蚀电化学特征参数分析 |
| 4.3.2 腐蚀影响因素分析 |
| 4.4 AlCuRE合金腐蚀机理分析 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 AlCuRE合金焊接接头在土壤浸出液中的腐蚀行为研究 |
| 5.1 实验过程 |
| 5.1.1 焊接接头制备 |
| 5.1.2 试样制备 |
| 5.1.3 腐蚀试验 |
| 5.2 焊接接头的显微组织分析 |
| 5.3 焊接接头残余应力分析 |
| 5.4 焊接接头电化学腐蚀特征分析 |
| 5.4.1 塔菲尔曲线分析 |
| 5.4.2 交流阻抗分析 |
| 5.5 焊接接头浸泡腐蚀特征分析 |
| 5.5.1 焊接接头表面电势分析 |
| 5.5.2 焊接接头表面腐蚀形貌和腐蚀产物 |
| 5.6 焊接接头腐蚀机理分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金腐蚀行为及接地导通性能的影响 |
| 6.1 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金微观组织的影响 |
| 6.2 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金表面应力状态的影响 |
| 6.3 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金表层成分的影响 |
| 6.4 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金腐蚀行为的影响 |
| 6.4.1 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金腐蚀电化学特征的影响 |
| 6.4.2 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金腐蚀形貌的影响 |
| 6.5 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金接地导通性能的影响 |
| 6.6 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金表面氧化膜结构的影响 |
| 6.7 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金腐蚀机理的影响 |
| 6.8 AlCuRE合金接地材料耐蚀性能和接地导通性能研究 |
| 6.8.1 AlCuRE合金接地材料的耐蚀性能 |
| 6.8.2 AlCuRE合金接地材料的接地导通性能 |
| 6.9 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及专利 |
| 参与的科研项目及获奖情况 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）高导电铜及铜合金研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 微量元素对纯铜的影响 |
| 1.2.1 杂质元素对纯铜的影响 |
| 1.2.2 稀土的影响 |
| 1.2.3 铁对铜的影响及除铁方法 |
| 1.3 铜合金的强化方法 |
| 1.3.1 合金化法 |
| 1.3.2 纳米孪晶法 |
| 1.3.3 复合材料法 |
| 1.3.4 剧烈塑性变形法 |
| 1.3.5 快速凝固技术 |
| 1.4 导电铜及铜合金研究现状 |
| 1.4.1 纯铜 |
| 1.4.2 铜银合金 |
| 1.4.3 铜锡合金 |
| 1.4.4 铜镁合金 |
| 1.4.5 铜铬锆合金 |
| 1.5 铜导体的生产方法 |
| 1.5.1 连铸连轧生产低氧铜杆 |
| 1.5.2 上引法生产无氧铜杆 |
| 1.5.3 连续挤压法生产铜排 |
| 1.6 研究内容 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第2章 实验材料及实验方法 |
| 2.1 实验方案及实验流程 |
| 2.1.1 实验方案 |
| 2.1.2 实验流程 |
| 2.2 中间合金熔炼 |
| 2.2.1 铜硼中间合金 |
| 2.2.2 铜镁中间合金 |
| 2.2.3 铜铁中间合金 |
| 2.2.4 铜铬中间合金 |
| 2.2.5 铜锆中间合金 |
| 2.3 试样制备 |
| 2.3.1 合金熔炼 |
| 2.3.2 热轧 |
| 2.3.3 拉拔 |
| 2.3.4 固溶、时效处理 |
| 2.3.5 表面打磨 |
| 2.4 性能检测 |
| 2.4.1 电导率测试 |
| 2.4.2 力学性能测试 |
| 2.4.3 伸长率测试 |
| 2.5 组织形貌与第二相观察 |
| 2.5.1 光学显微镜观察 |
| 2.5.2 扫描电子显微镜观察 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 微量硼对纯铜的影响及除铁效果 |
| 3.1 微量硼对纯铜的影响 |
| 3.1.1 微量硼对纯铜性能的影响 |
| 3.1.2 微量硼对纯铜组织的影响 |
| 3.1.3 小结 |
| 3.2 硼除铁热力学计算 |
| 3.3 硼在铜中除铁效果 |
| 3.3.1 铁对纯铜的影响 |
| 3.3.2 硼对含铁铜性能的影响 |
| 3.3.3 硼对含铁铜组织的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 硼对接触线用铜合金组织和性能的影响 |
| 4.1 硼对铜镁合金的影响 |
| 4.1.1 镁含量对铜镁合金的影响 |
| 4.1.2 铜中硼镁反应热力学计算 |
| 4.1.3 硼对铜镁合金的影响 |
| 4.2 微量硼对铜铬锆合金的影响 |
| 4.2.1 硼与铬、锆反应热力学计算 |
| 4.2.2 硼对铜铬锆合金性能的影响 |
| 4.3 两种不同的电气化铁路接触线用铜合金的优劣 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（3）超细晶铜的微结构设计、制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 高强高导铜的使用场景及性能要求 |
| 1.2 铜材料的强韧化及导电性能 |
| 1.2.1 不同强化手段对铜基复合材料导电率的影响 |
| 1.2.2 强化手段的选择 |
| 1.2.3 铜材料的强韧化手段 |
| 1.3 高强高导铜及铜基复合材料的制备 |
| 1.3.1 大塑性变形+短时低温退火 |
| 1.3.2 纳米孪晶法 |
| 1.3.3 原位自生法 |
| 1.3.4 高能球磨+热机械固结法 |
| 1.3.5 片状粉末冶金法 |
| 1.4 去合金化设计纳米结构粉末及后续热机械固结 |
| 1.4.1 去合金化形成纳米结构的机理 |
| 1.4.2 去合金化的研究领域及现状 |
| 1.4.3 去合金化产物的微观结构调控 |
| 1.5 本文研究的目的、意义和内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验方案 |
| 2.1 实验流程 |
| 2.1.1 层状结构材料 |
| 2.1.2 Al_2O_3/Cu复合材料 |
| 2.2 实验原料 |
| 2.3 制备工艺 |
| 2.3.1 高能球磨 |
| 2.3.2 去合金化 |
| 2.3.3 热处理 |
| 2.3.4 放电等离子烧结 |
| 2.3.5 热轧制 |
| 2.3.6 粉末压坯挤压 |
| 2.4 表征及测试方法 |
| 2.4.1 XRD分析 |
| 2.4.2 元素分析 |
| 2.4.3 SEM分析 |
| 2.4.4 EBSD分析 |
| 2.4.5 TEM分析 |
| 2.4.6 显微硬度 |
| 2.4.7 室温拉伸 |
| 2.4.8 导电率测试 |
| 第三章 片状铜粉的微纳结构设计及制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验内容 |
| 3.3 实验结果 |
| 3.3.1 球磨时间对CuAl合金粉微观结构的影响 |
| 3.3.2 去合金化制备纳米铜晶体附着片状铜粉 |
| 3.3.3 纳米铜晶体附着片状铜粉的结构优化 |
| 3.3.4 纳米铜晶体附着片状铜粉的热处理 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 高能球磨制备CuAl合金粉的结构演化 |
| 3.4.2 纳米铜晶体附着片状铜粉的形成机理 |
| 3.4.3 Al_2O_3附着的片状铜粉的形成机理 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 层状结构超细晶铜的微观结构及强韧化机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验内容 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.3.1 仿生贝壳层状结构超细晶铜的微观结构和性能研究 |
| 4.3.2 Cu-Al_2O_3-Cu三明治结构超细晶铜的微观结构和性能研究 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 不同制备工艺对微观结构的影响 |
| 4.4.2 强度和导电性的差异分析 |
| 4.4.3 强韧化机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 Al_2O_3/Cu纳米复合粉末的制备及形成机理 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验内容 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 纳米晶Cu-Al-Cu_2O复合粉末的制备 |
| 5.3.2 超细晶Al_2O_3/Cu复合粉末的制备 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 高能球磨制备和后续热处理制备CuAl合金粉末 |
| 5.4.2 纳米晶Cu-Al-Cu_2O复合粉末的形成机理 |
| 5.4.3 复合粉末的内氧化/外氧化转变 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 纳米Al_2O_3弥散强化超细晶铜的组织调控及性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验内容 |
| 6.3 实验结果 |
| 6.3.1 Cu50Al DA粉末的粉末压坯热挤压 |
| 6.3.2 R1-500HT和R2-500HT的粉末压坯挤压 |
| 6.3.3 低温短时热处理对材料的性能调控 |
| 6.4 讨论 |
| 6.4.1 Cu50Al DA粉末压坯挤压过程中的选择性氧化 |
| 6.4.2 Al_2O_3分布对块体材料力学性能的影响 |
| 6.4.3 热处理过程中的性能变化及强韧化机理 |
| 6.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 结论,创新点与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 攻读博士期间已发表或录用的论文和专利 |
| 致谢 |
（4）纯铜导线定向热处理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铜导线单晶化研究现状 |
| 1.2.1 晶界对铜导线电学性能的影响 |
| 1.2.2 单晶连铸技术发展现状 |
| 1.2.3 拉拔变形对单晶铜导线组织及性能的影响 |
| 1.3 晶界迁移及晶粒长大 |
| 1.3.1 晶界迁移机制 |
| 1.3.2 晶界迁移热力学和动力学 |
| 1.3.3 晶粒长大 |
| 1.4 定向热处理技术研究现状 |
| 1.5 研究目的、意义及内容 |
| 1.5.1 研究目的和意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 2 实验材料及方法 |
| 2.1 实验设计 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.3 实验设备及方法 |
| 2.3.1 热处理设备 |
| 2.3.2 微结构表征 |
| 2.3.3 电导率测试 |
| 3 纯铜导线二次再结晶过程及影响因素 |
| 3.1 变形率对纯铜导线二次再结晶组织的影响 |
| 3.2 热处理工艺对纯铜导线二次再结晶组织的影响 |
| 3.2.1 加热温度对纯铜导线二次再结晶组织的影响 |
| 3.2.2 保温时间对纯铜导线二次再结晶组织的影响 |
| 3.3 纯铜导线二次再结晶组织晶界结构及晶体学织构变化规律 |
| 3.3.1 纯铜导线初始组织晶界结构及晶体学织构 |
| 3.3.2 纯铜导线二次再结晶组织晶界结构及晶体学织构 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 纯铜导线定向热处理组织演变及影响因素 |
| 4.1 不同热区温度下的温度分布 |
| 4.2 变形率对纯铜导线定向热处理组织的影响 |
| 4.3 工艺参数对纯铜导线定向热处理组织的影响 |
| 4.4 定向热处理工艺对纯铜导线电导率的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 纯铜导线定向热处理机制 |
| 5.1 纯铜导线初始组织晶体学织构 |
| 5.2 纯铜导线定向热处理组织晶界结构及晶体学织构 |
| 5.3 柱状晶取向及晶界结构 |
| 5.3.1 柱状晶取向 |
| 5.3.2 柱状晶晶界结构 |
| 5.4 定向热处理机制 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（5）高强导电Cu-Ni-Si合金的成分与性能关联研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 合金化元素对铜合金性能的影响 |
| 1.2 高强导电铜合金的强化机制、导电原理和应用 |
| 1.3 固溶体合金结构模型 |
| 1.4 本文主要研究思路与内容 |
| 2 Cu-Ni-Si系铜合金的成分设计 |
| 2.1 Cu-Ni-Si系铜合金相团簇的选取 |
| 2.1.1 δ-Ni_2Si相团簇式的选取 |
| 2.1.2 β-Ni_3Si相团簇式的选取 |
| 2.2 Cu-Ni-Si三元合金成分设计 |
| 2.3 多组元Cu-Ni-Si系铜合金成分设计方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 实验方法 |
| 3.1 实验原料 |
| 3.2 样品制备 |
| 3.2.1 合金锭熔炼 |
| 3.2.2 热处理 |
| 3.2.3 材料表征与性能测试 |
| 4 Cu-Ni-Si系铜合金成分规律 |
| 4.1 微结构 |
| 4.2 合金性能随Cu含量变化规律 |
| 4.3 单团簇模型连接原子分别为1和3的Cu-Ni-Si-M合金性能 |
| 4.3.1 微结构 |
| 4.3.2 合金的性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 多组元Cu-Ni-Si系铜合金成分及性能研究 |
| 5.1 系列Cu_(93.75)[(Ni,Zr)_(3.75)(Cr,Fe,Mo)_(0.42)]合金实验结果分析 |
| 5.1.1 微结构 |
| 5.1.2 维氏硬度和导电性 |
| 5.2 设计的其它多元合金 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 成分设计时Ni、Si比值的设定 |
| 6.1 实验结果与讨论 |
| 6.1.1 微观形貌 |
| 6.1.2 导电性和维氏硬度 |
| 6.2 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点摘要 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 混合焓表 |
| 附录B 原子和离子半径 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）应变控制下不同道次纯铜的循环力学行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 ECAP技术原理及研究进展 |
| 1.2.1 ECAP技术原理 |
| 1.2.2 ECAP研究进展 |
| 1.3 不同条件下应变控制模式的循环力学行为研究现状 |
| 1.3.1 对称应变控制模式的循环力学行为研究现状 |
| 1.3.2 非对称应变控制模式的循环力学行为研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容及意义 |
| 第二章 试验材料及试验方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方案 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.3.1 等径角挤压实验 |
| 2.3.2 对称应变控制循环加载实验 |
| 2.3.3 电子背散射衍射(EBSD)实验 |
| 2.3.4 非对称应变控制循环加载实验 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 对称应变控制下不同道次纯铜的循环力学行为 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 对称应变控制循环加载实验 |
| 3.2.1 不同道次纯铜循环加载滞回曲线 |
| 3.2.2 不同道次纯铜形状系数和包兴格效应 |
| 3.2.3 不同道次纯铜稳定滞回曲线中塑性应变幅的变化情况 |
| 3.2.4 不同道次纯铜的玛辛(Massing)特性 |
| 3.2.5 不同道次纯铜循环软化和循环硬化现象 |
| 3.3 EBSD测试与分析 |
| 3.3.1 晶粒形貌与晶粒尺寸大小 |
| 3.3.2 高角晶界和小晶粒以及取向差分布 |
| 3.3.3 施密特因子 |
| 3.3.4 再结晶 |
| 3.3.5 位错密度 |
| 3.3.6 织构 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 非对称应变控制下不同道次纯铜的循环力学行为 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 非对称应变控制循环加载实验 |
| 4.2.1 不同道次纯铜循环应力响应 |
| 4.2.2 不同道次纯铜平均应力松弛规律 |
| 4.2.3 应变比(拉伸平均应变)与不同道次纯铜疲劳寿命的关系 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间参与的项目和研究成果 |
（7）铝及铝合金线高强度高导电率机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 架空导线用铝导体材料的发展 |
| 1.2.1 架空导线分类 |
| 1.2.2 国内外架空导线发展 |
| 1.2.3 架空输电用铝导线性能要求 |
| 1.3 金属材料强化方法及机制 |
| 1.3.1 强化方法 |
| 1.3.1.1 合金化 |
| 1.3.1.2 热处理 |
| 1.3.1.3 塑性变形 |
| 1.3.2 强化机制 |
| 1.3.2.1 固溶强化 |
| 1.3.2.2 析出强化 |
| 1.3.2.3 位错强化 |
| 1.3.2.4 细晶强化 |
| 1.4 金属导体材料电学性能 |
| 1.4.1 金属导电基本理论 |
| 1.4.1.1 经典自由电子理论 |
| 1.4.1.2 量子导电理论 |
| 1.4.2 金属电阻率的影响因素 |
| 1.4.2.1 温度对金属电阻率的影响 |
| 1.4.2.2 组织结构对金属电阻率的影响 |
| 1.4.2.3 两相分布对金属电阻率的影响 |
| 1.5 高强度和高导电率金属导体材料研究现状 |
| 1.5.1 金属导体材料强度与导电率制约关系 |
| 1.5.2 合金化改善金属铝导体材料性能 |
| 1.5.3 时效处理改善金属导体材料性能 |
| 1.5.4 组织结构调控改善金属导体材料性能 |
| 1.6 本论文的研究内容、目的及意义 |
| 第2章 高强高导工业纯铝线研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料及方法 |
| 2.2.1 工业纯铝线制备工艺 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.3 实验结果 |
| 2.3.1 强度-导电率制约关系 |
| 2.3.2 微观组织演化 |
| 2.3.2.1 ECC观察结果 |
| 2.3.2.2 TEM观察结果 |
| 2.3.2.3 EBSD观察结果 |
| 2.4 分析与讨论 |
| 2.4.1 强化机制 |
| 2.4.2 导电机制 |
| 2.4.3 高强高导机制 |
| 2.5 高导电率工业纯铝线制备 |
| 2.5.1 高导电率铝线制备思路及方法 |
| 2.5.2 高导电率工业纯铝线性能 |
| 2.5.3 工业纯铝线高导电率机制 |
| 2.6 工业纯铝线老化行为研究 |
| 2.6.1 力学性能 |
| 2.6.2 组织演化 |
| 2.6.2.1 TEM观察结果 |
| 2.6.2.2 EBSD观察结果 |
| 2.6.3 老化机制 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 高强高导铝镁硅合金线研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料及方法 |
| 3.2.1 合金线制备工艺 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.3 实验结果 |
| 3.3.1 合金线强度与导电性能 |
| 3.3.2 合金线微观组织观察 |
| 3.3.2.1 SEM观察结果 |
| 3.3.2.2 XRD结果 |
| 3.3.2.3 TEM观察结果 |
| 3.3.2.4 EBSD观察结果 |
| 3.4 分析与讨论 |
| 3.4.1 合金线析出相结构及分布 |
| 3.4.2 合金线强化机制 |
| 3.4.3 合金线高导电机制 |
| 3.4.4 合金线高强高导机制 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 高强高导铝铁合金线研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料及方法 |
| 4.2.1 合金线制备工艺 |
| 4.2.2 实验方法 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.3.1 铸锭微观组织观察 |
| 4.3.2 合金线强度与导电率 |
| 4.3.3 合金线微观组织观察 |
| 4.3.3.1 TEM观察结果 |
| 4.3.3.2 EBSD观察结果 |
| 4.4 分析与讨论 |
| 4.4.1 合金线强化机制 |
| 4.4.2 合金线高导机制 |
| 4.4.3 合金线高强高导机制 |
| 4.5 合金线老化行为研究 |
| 4.5.1 退火态合金线力学性能 |
| 4.5.2 退火态合金线微观组织演化 |
| 4.5.3 合金线老化机制 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 高强高导铝包铝合金线研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料及方法 |
| 5.2.1 铝包铝合金线设计思路 |
| 5.2.2 铝包铝合金线制备工艺 |
| 5.2.3 实验方法 |
| 5.3 铝包铝合金线微观组织观察 |
| 5.3.1 LSCM观察结果 |
| 5.3.2 SEM观察结果 |
| 5.3.3 EBSD观察结果 |
| 5.3.4 TEM观察结果 |
| 5.4 铝包铝合金线强度与导电率 |
| 5.4.1 力学性能 |
| 5.4.2 导电性能 |
| 5.4.3 高强高导机制 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 创新点与后续工作展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表的论文、专利及获奖 |
| 作者简介 |
（8）块体超细晶铜及铜铬锆合金的制备及其冲击韧性、热稳定性和电导性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 超细晶金属材料的定义和特性 |
| 1.2 超细晶金属材料的制备方法 |
| 1.2.1 等径角变形(ECAP) |
| 1.2.2 ECAP加工的设备装置 |
| 1.2.3 ECAP加工的基本参数 |
| 1.2.4 ECAP细化效果 |
| 1.3 超细晶/纳米晶金属材料的力学性能 |
| 1.3.1 硬度和强度 |
| 1.3.2 拉伸塑性 |
| 1.3.3 冲击行为和冲击韧性 |
| 1.4 超细晶/纳米晶金属材料的热稳定性 |
| 1.4.1 超细晶/纳米晶金属材料热稳定性机制 |
| 1.4.2 提高超细晶/纳米晶金属材料热稳定性的方法 |
| 1.4.3 ECAP制备超细晶Cu的热稳定研究 |
| 1.5 超细晶/纳米晶金属材料的电导性 |
| 1.5.1 电导性机制 |
| 1.5.2 超细晶/纳米晶金属材料电导性表现 |
| 1.5.3 获得高强高导材料的方法 |
| 1.6 课题提出和研究内容 |
| 2 实验材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 变形方法 |
| 2.3 力学性能检测 |
| 2.3.1 显微硬度 |
| 2.3.2 单轴静态拉伸 |
| 2.3.3 动态夏比冲击 |
| 2.4 热处理过程 |
| 2.4.1 退火测试热稳定性 |
| 2.4.2 人工时效处理 |
| 2.5 电导率测试 |
| 2.6 微观组织表征 |
| 2.6.1 电子显微镜观察 |
| 2.6.2 透射电子显微镜观察 |
| 3 超细晶纯铜的微观组织表征及对应夏比冲击行为研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 超细晶纯Cu的微观组织表征 |
| 3.2.1 原始粗晶Cu的微观组织 |
| 3.2.2 ECAP变形2道次Cu样品的微观组织 |
| 3.2.3 ECAP变形16道次Cu样品的微观组织 |
| 3.2.4 EBSD微观组织参数统计 |
| 3.3 超细晶纯Cu的夏比冲击行为 |
| 3.3.1 准静态拉伸力学性能 |
| 3.3.2 夏比缺口冲击性能 |
| 3.3.3 夏比缺口冲击应变硬化研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 超细晶纯铜的微观组织对夏比冲击失效机制的影响研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 冲击裂纹截面表征及分析 |
| 4.2.1 粗晶Cu样品冲击裂纹 |
| 4.2.2 ECAP变形2道次Cu样品冲击裂纹 |
| 4.2.3 ECAP变形16道次Cu样品冲击裂纹 |
| 4.3 冲击过程中的能量分析 |
| 4.4 冲击裂纹表面观察 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 超细晶纯铜的热稳定性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 退火过程中力学性能演变 |
| 5.3 退火过程中微观组织演变 |
| 5.3.1 等时退火过程微观组织演变 |
| 5.3.2 等温退火过程微观组织演变 |
| 5.3.3 再结晶分数 |
| 5.4 过程动力学参数分析 |
| 5.4.1 再结晶激活能 |
| 5.4.2 再结晶晶粒长大激活能 |
| 5.5 初始热力学储存能分析 |
| 5.5.1 晶界对储存能的贡献 |
| 5.5.2 位错对储存能的贡献 |
| 5.6 分析讨论 |
| 5.6.1 不连续退火 |
| 5.6.2 热稳定性 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 铜铬锆合金综合性能优化研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 强度和电导率 |
| 6.2.1 最佳时效处理参数确定 |
| 6.2.2 时效处理后合金的拉伸力学性能 |
| 6.3 微观组织表征 |
| 6.3.1 EBSD扫描分析 |
| 6.3.2 TEM组织表征 |
| 6.4 多尺度结构的形成 |
| 6.4.1 变形孪晶的形成 |
| 6.4.2 Cr析出物的形成 |
| 6.5 合金的强化机制研究 |
| 6.6 高热稳定性和高电导性机制 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 总结 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 论文主要创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）铜电导率关于拉伸变形的影响模型（论文提纲范文）
| 1 纯铜拉伸试棒的制备 |
| 2 纯铜拉伸试棒的电导率测量 |
| 2.1 电导率测量方法 |
| 2.2 电导率测量过程及结果 |
| 3 纯铜电导率关于应变的影响模型 |
| 4 影响模型的内在机理分析 |
| 5 结论 |
（10）纯铜等径角挤压变形数值模拟及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 大塑性变形技术研究进展 |
| 1.3 等径角挤压原理 |
| 1.4 等径角挤压工艺影响参数 |
| 1.4.1 模具结构 |
| 1.4.2 变形温度 |
| 1.4.3 挤压速度 |
| 1.4.4 摩擦系数 |
| 1.4.5 挤压路径 |
| 1.4.6 挤压道次 |
| 1.4.7 背压 |
| 1.4.8 超声波 |
| 1.5 等径角挤压后材料性能 |
| 1.6 本文研究意义及主要内容 |
| 1.6.1 本文研究意义 |
| 1.6.2 本文研究内容 |
| 第二章 纯铜等径角挤压过程数值模拟 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 有限元模型的建立及模拟参数选取 |
| 2.2.1 等径角挤压模拟的建立 |
| 2.2.2 材料模型的建立 |
| 2.3 等径角挤压过程 |
| 2.4 等径角挤压后的等效应变 |
| 2.5 等径角挤压的影响因素 |
| 2.5.1 模具内转角的影响 |
| 2.5.2 外接弧度角的影响 |
| 2.5.3 摩擦系数的影响 |
| 2.5.4 挤压速度的影响 |
| 2.5.5 挤压温度的影响 |
| 2.5.6 挤压路径与挤压道次的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 带背压等径角挤压工艺模拟研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 参数设置 |
| 3.3 模拟结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 超声波辅助等径角挤压工艺模拟研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 参数设置 |
| 4.3 模拟结果分析 |
| 4.3.1 不同模具内转角对成形过程的影响 |
| 4.3.2 不同振幅对成形过程的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 ECAP挤压实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料及设备 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 实验设备 |
| 5.2.3 ECAP模具的结构与设计 |
| 5.3 实验研究方法 |
| 5.3.1 ECAP挤压变形方案 |
| 5.3.2 金相组织观察 |
| 5.4 等径角挤压实验结果 |
| 5.4.1 载荷-行程曲线分析 |
| 5.4.2 纯铜单道次ECAP挤压变形分析 |
| 5.4.3 纯铜单道次ECAP挤压微观组织分析 |
| 5.4.4 纯铜多道次ECAP挤压微观组织分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间参与的项目和研究成果 |
四、锂对工业纯铜导电性能的作用效应（论文参考文献）
- [1]AlCuRE合金接地材料及其在碱性土壤中的腐蚀行为研究[D]. 闫风洁. 山东大学, 2021(11)
- [2]高导电铜及铜合金研究[D]. 朱一平. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [3]超细晶铜的微结构设计、制备及性能研究[D]. 李晨光. 上海交通大学, 2020(01)
- [4]纯铜导线定向热处理研究[D]. 董鑫. 南京理工大学, 2020(01)
- [5]高强导电Cu-Ni-Si合金的成分与性能关联研究[D]. 李冬梅. 大连理工大学, 2019(08)
- [6]应变控制下不同道次纯铜的循环力学行为研究[D]. 梁家勇. 广西大学, 2019(12)
- [7]铝及铝合金线高强度高导电率机制研究[D]. 侯嘉鹏. 东北大学, 2019(01)
- [8]块体超细晶铜及铜铬锆合金的制备及其冲击韧性、热稳定性和电导性研究[D]. 梁宁宁. 南京理工大学, 2018(06)
- [9]铜电导率关于拉伸变形的影响模型[J]. 李鑫,董焱章,王峰. 湖北汽车工业学院学报, 2018(01)
- [10]纯铜等径角挤压变形数值模拟及实验研究[D]. 朱帅. 广西大学, 2016(06)