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高性能W-Cu、Mo-Cu合金
北京科技大學材料科學與工程學院研究開發的高性能W-Cu、Mo-Cu合金是一類采用新工藝制備的金屬功能材料。自1996年以來，本項目得到了國家自然科學基金、國防預研基金等大力支持與資助，歷時6年完成。采用先進的活化工藝對原材料粉末進行處理，再采用特殊的固結手段，制備出的W-Cu、Mo-Cu合金性能達到了國際先進水平。它兼有鎢（或鉬）與銅的綜合性能，例如高的導熱性、優異的高溫強度、良好的抗震性、抗燒蝕、抗高溫氣體腐蝕性、以及可調節的熱膨脹系數等。W-Cu合金的密度為16.36g/cm3，熱膨脹系數為7.2×10-6/℃，熱導率為182Wm-1K-1，彈性模量為274.6GPa，全部達到或超過了進口件的性能，已用于我國國防和電子和民用工業部門。 由于W-Cu、Mo-Cu合金具有其它材料所不具備的優異性能，因此可以在眾多的領域得到廣泛的應用。例如在電子通訊領域可以用于散熱與熱沉材料、電子封裝材料，在工業電氣領域可以用于真空觸頭，在航空航天領域可用于尾部噴管喉襯、燃氣舵，在地質勘探與石油領域可用于巖石破碎彈的藥型罩等。
北京科技大學
2021-04-11
新一代高速列車接觸線用Cu-Ag系、Cu-Cr系合金
高速列車具有安全性好、正點率高、快速等優點。能有效地改善交通環境, 帶動國民經濟的發展。20世紀60年代以來, 隨著鐵路電氣化的高速發展, 鐵路運輸一再提速, 對于電氣化鐵路用接觸線的性能要求越來越高, 因為在電氣化鐵路運行過程中, 接觸導線不僅要承受較大的懸掛張力, 同時還經受著通過電流時引起的熱作用。因此, 材料要求在具有良好導電性能的同時還應具有高的抗拉強度, 而且在電流負荷增大、溫度升高時仍然要保持較高的強度。接觸線既要提供高速列車所需的動力、照明和空調等用電, 又要承受較大的軸向拉力, 同時還可能工作在極冷、極熱、腐蝕性強等環境中,總的來說, 電力傳輸線必須具有以下性能: 能夠滿足高速列車速度和電流的要求, 具有足夠的抗拉強度來承受振動, 高導電率, 耐磨性好, 耐熱性好, 抗軟化溫度高, 軟化處理(300℃保溫2 h) 后其常溫抗拉強度不小于初始態的90% , 抗大氣腐蝕性能好,線膨脹系數小。我國鐵路廣深線、京鄭線等都大量或全部使用了法國或德國產品, 花費了大量外匯。因此，對國產銅及銅合金接觸線的研制開發具有重大的經濟價值。本研究開發的析出強化型Cu-Ag系、Cu-Cr系合金已經能夠滿足工業化生產的需要。 主要性能指標 1.抗拉強度σb>580MPa； 2.延伸率>5%； 3.導電率>75%IACS； 4.設計使用壽命：15年。
上海理工大學
2021-04-11
大規模集成電路用引線框架Cu-Ni-Si系、Cu-Fe-P系合金
集成電路是微電子技術的核心，與國防和國民經濟現代化, 乃至人們的文化生活都息息相關。集成電路由芯片和框架經封裝而成, 其中框架既是骨架又是半導體芯片與外界的聯接電路, 是芯片的散熱通道, 又是連結電路板的橋梁, 因此框架在集成電路器件和各組裝程序中占有極其重要的地位，目前，由于集成電路向高密度, 高集成化方向發展, 芯片的散熱問題已成為突出矛盾。集成電路大規模和超大規模的迅速推進，對集成電路框架及材料提出了高、精、尖、短、小、輕、薄的要求，過去廣泛使用的鐵鎳42合金已不能滿足要求。而銅合金框架材料, 利用銅合金優良的傳熱性能, 加入少量強化元素, 通過固溶強化和彌散強化提高其強度, 同時僅稍微損失導熱性能。目前，銅合金框架已成為主體，形成了中強中導、高強中導、高強高導合金系列。以前，由于在合金的熔煉工藝、軋制和熱處理工藝以及板型控制等關鍵技術與國外先進水平有較大差距，我國所使用的大規模集成電路引線框架材料長期以來都是依靠進口。目前，本課題組通過一系列研究，開發了具有自主知識產權的Cu-Ni-Si系合金，并實現了Cu-Fe-P 系合金銅帶和異型帶的國產化大規模生產。 一、Cu-Ni-Si系銅合金主要性能指標 1.抗拉強度σb：650～750MPa； 2.延伸率>8%； 3.導電率：45～60%IACS。 二、Cu-Fe-P系銅合金主要性能指標 1.抗拉強度σb：450～600MPa； 2.延伸率>7%； 3.導電率：60～80%IACS。
上海理工大學
2021-04-11
大規模集成電路用引線框架Cu-Ni-Si系、 Cu-Fe-P系合金
集成電路是微電子技術的核心，與國防和國民經濟現代化，乃至人們的文化生活都息息相關。集成電路由芯片和框架經封裝而成，其中框架既是骨架又是半導體芯片與外界的聯接電路，是芯片的散熱通道，又是連結電路板的橋梁，因此框架在集成電路器件和各組裝程序中占有極其重要的地位，目前，由于集成電路向高密度，高集成化方向發展，芯片的散熱問題已成為突出矛盾。集成電路大規模和超大規模的迅速推進，對集成電路框架及材料提出了高、精、尖、短、小、輕、薄的要求，過去廣泛使用的鐵鎳42合金已不能滿足要求。而銅合金框架材料，利用銅合金優良的傳熱性能，加入少量強化元素，通過固溶強化和彌散強化提高其強度，同時僅稍微損失導熱性能。目前，銅合金框架已成為主體，形成了中強中導、高強中導、高強高導合金系列。以前，由于在合金的熔煉工藝、軋制和熱處理工藝以及板型控制等關鍵技術與國外先進水平有較大差距，我國所使用的大規模集成電路引線框架材料長期以來都是依靠進口。目前，本課題組通過一系列研究，開發了具有自主知識產權的Cu-Ni-Si系合金，并實現了Cu-Fe-P 系合金銅帶和異型帶的國產化大規模生產。
上海理工大學
2021-04-13
高性能W-Cu復合材料制備新技術
由于W和Cu兩種材料的熔點相差較大，采用熔鑄方法很難使兩組元之間均勻熔化和熔合，傳統的W-Cu復合材料制備方法主要采用粉末冶金制備技術：包括熔滲法、活化燒結法等。熔滲燒結時，液相Cu僅靠W骨架孔隙的毛細管作用滲入，銅凝固相不容易細小均勻；而高溫燒結又會使W顆粒聚集長大，最終形成粗大不均勻的組織。活化燒結法通常是在W粉中加入少量Fe、Ni、Co等活化劑，但活化劑的加入會顯著的降低W-Cu材料的電導率，同時活化燒結后鎢坯的收縮變形較大，并且其燒結率隨燒結溫度的不同而變化，鎢坯的密度不好控制，最終導致滲銅后W-Cu材料的化學成分偏差較大。這些組織的不致密與不均勻最終影響材料的關鍵性能如硬度、斷裂強度、電導率、熱導率等。 隨著科學技術的發展，對高比重W-Cu合金的成分、結構形態，強度、致密性以及尺寸穩定性及變形能力等性能要求越來越高，急需制備技術的創新和發展。冷噴涂是近年發展起來的一種新型噴涂技術，由于噴涂溫度較低，噴涂材料不易氧化，涂層能夠保持原始設計成分；另外熱影響小、熱殘余應力低，能夠制備厚涂層及塊體材料。 然而研究發現，采用兩組元或多組元機械混合粉體喂料制備冷噴涂復合涂層時，如果不同組元之間顆粒材料的特性相差較大，則它們的沉積行為及沉積難易程度就會各不相同，最終導致涂層中軟質相含量較高、硬質相含量偏低，使涂層偏離設計成分；即使通過提高混合粉體中硬質相的相對含量也很難從根本上解決上述問題。本發明提供了一種以銅包鎢粉末為原料用冷噴涂技術制備鎢、銅復合材料的新方法。制備的復合材料沉積體無氧化，保持了與粉體喂料相同的組織結構；W和Cu兩相分布均勻，無偏聚，孔隙率低；硬質相鎢含量比采用混合粉制備的涂層大幅度提高；而且還可以通過后續致密化處理使材料進一步致密化。 已申請專利：“一種制備高鎢含量、均勻致密W-Cu復合材料的方法”，中國發明專利申請號：201110329570.1.，專利申請時間：2011.10.26，專利公開日：2012.02.29
北京科技大學
2021-04-11
一種高耐磨性的WC-Mo-Co復合涂層
簡介：本發明公開了一種高耐磨性的WC?Mo?Co復合涂層，屬于材料表面強化技術領域。該復合涂層成分設計為：在Co基粉末中添加質量分數10～20％的WC顆粒，同時聯合添加5～10％的Mo。Mo的添加可促使WC/Co基涂層凝固時析出更多高硬度一次碳化物和共晶碳化物，與未添加Mo的WC/Co基涂層相比，可顯著提高耐磨性能。本發明的激光熔覆WC?Mo?Co復合涂層可廣泛應用于對表面耐磨性有較高要求的零部件綠色制造及再制造修復。
安徽工業大學
2021-04-11
電力機車用 C/C-石墨/Cu 受電弓滑板
根據我國交通現狀，鐵路運輸己遠遠超過航空業及其它運輸行業成為我國國民經濟的大動脈，是我國基礎建設的重中之重。 2009 年全世界爆發經濟危機，我國領導人果斷利用大量資金投入國民基礎建設之中，拉動經濟發展，其中對鐵路及其相關運輸業的投入尤為明顯。受電弓滑板作為一種在電力機車與動車組中消耗量大且更換頻繁的零部件，直接影響鐵路交通運輸的成本及經濟效益,，所以對受電弓滑板材料的研究與開發有重大的現實意義及廣闊的市場前景。但是，作為電力機車從接觸網上輸入電能的關鍵部件即受電弓滑板在制備技術的改進和性能的改善等
江蘇大學
2021-04-14
一種石墨烯/Cu/Ni 復合電極及其制備方法
本發明公開了一種石墨烯/Cu/Ni 復合電極及其制備方法。復合 電極包括 Cu/Ni 合金層和覆蓋在 Cu/Ni 合金層上的石墨烯薄膜；其中， Cu/Ni 合金層由 Ni 膜和覆蓋在 Ni 膜上 Cu 膜發生 Ni 原子與 Cu 原子的 相互擴散形成，Ni 膜與 Cu 膜的厚度比為 1:(3～10)。本發明避免了石 墨烯轉移過程和圖形化過程對石墨烯質量的破壞，減少了石墨烯缺陷 的數目，通過調整 Ni 膜與 Cu 膜的厚度，采用分段
華中科技大學
2021-04-14
一種石墨烯/Cu/Ni 復合電極及其制備方法
本發明公開了一種石墨烯/Cu/Ni 復合電極及其制備方法。復合 電極包括 Cu/Ni 合金層和覆蓋在 Cu/Ni 合金層上的石墨烯薄膜；其中， Cu/Ni 合金層由 Ni 膜和覆蓋在 Ni 膜上 Cu 膜發生 Ni 原子與 Cu 原子的 相互擴散形成，Ni 膜與 Cu 膜的厚度比為 1:(3～10)。本發明避免了石 墨烯轉移過程和圖形化過程對石墨烯質量的破壞，減少了石墨烯缺陷 的數目，通過調整 Ni 膜與 Cu 膜的厚度，采用分段
華中科技大學
2021-04-14
高速列車接觸線用Cu-Ag系合金材料
高速列車具有安全性好、正點率高、快速等優點。能有效地改善交通環境，帶動國民經濟的發展。20世紀60年代以來，隨著鐵路電氣化的高速發展，鐵路運輸一再提速，對于電氣化鐵路用接觸線的性能要求越來越高，因為在電氣化鐵路運行過程中，接觸導線不僅要承受較大的懸掛張力，同時還經受著通過電流時引起的熱作用。因此，材料要求在具有良好導電性能的同時還應具有高的抗拉強度，而且在電流負荷增大、溫度升高時仍然要保持較高的強度。接觸線既要提供高速列車所需的動力、照明和空調等用電，又要承受較大的軸向拉力，同時還可能工作在極冷、極熱、腐蝕性強等環境中，總的來說，電力傳輸線必須具有以下性能：能夠滿足高速列車速度和電流的要求，具有足夠的抗拉強度來承受振動，高導電率，耐磨性好，耐熱性好，抗軟化溫度高，軟化處理(300℃保溫2 h) 后其常溫抗拉強度不小于初始態的90%，抗大氣腐蝕性能好，線膨脹系數小。我國鐵路廣深線、京鄭線等都大量或全部使用了法國或德國產品，花費了大量外匯。因此，對國產銅及銅合金接觸線的研制開發具有重大的經濟價值。本研究開發的析出強化型Cu-Ag系、Cu-Cr系合金已經能夠滿足工業化生產的需要。
上海理工大學
2021-04-13