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国工小讲堂 | 高性能铜合金发展部分方向

国工小讲堂 | 高性能铜合金发展部分方向 国工新材
2024-04-19
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铜合金是一类有重要应用的关键材料。由于具有优良的导热、导电、延展、耐腐蚀等特性被广泛应用于电子、电气、交通运输、国防军工等领域,是国民基础设施重要的基础材料之一,近年来,由于科技的不断发展,制造行业对于铜合金材料性能要求也越来越高,随着不断有团队着手研究开发,铜合金也从早期易于成型的纯铜、铸造锡青铜等转变为添加各类元素的多功能特性铜合金。





铜是人类发现最早的金属之一,也是最好的纯金属之一,稍硬、极坚韧、耐磨损,还有很好的延展性,同时导热和导电性能较好,可型性好易加工,具有许多可贵的物理化学特性。而在纯铜的基础上,通过冶炼等各种手段向内部添加其他元素,可对其合成铜合金的性能进行一个有效提升,能够充分满足所需使用场景的各种性能要求。

高性能铜合金材料
COPPER ALLOY MATERIAL

一、高强高导铜合金

具有高强度和高导电率的铜合金材料,有板材、带材、丝材、线材各式规格,其中包括CuMg系、CuAg系、CuFeP系等系列铜合金,抗拉强度一般在200-650MPa,导电率一般在60-98%IACS。可用于输电材料、电极、高铁接触网线、电动机转子、集成电路引线框架、变频器、导电铜线束、高保真线、挠性电路板和线缆、射频电缆等场景。

二、超高强高抗应力松弛铜合金

具有超高强度高抗应力松弛性能的弹性铜合金材料,其中包括CuTi系、CuNiSi系、CuNiSn系、CuNiMn系、CuNiCoSi系、CuCrNiCo系等系列铜合金,抗拉强度一般在900-1450MPa,导电率6-45%IACS,弹性模量115-145GPa,150℃/100h应力松弛率1%-8%,可应用于各种大功率弹性连接器、精密机械零件、电子器件簧片、电位器滑动片、电池端子、压接弹片等场景。

三、超高强耐蚀耐磨铜合金

具有优异的耐腐蚀性能的超高强铜合金材料,有棒材、板材、带材等各式规格,其中包括CuNi系、CuNiSn系、CuNiAI合金等,抗拉强度一般在1000MPa以上,具有优异的耐海水腐蚀性能,年平均腐蚀速度约0.008-0.012mm/a,可应用于海洋油气装备钻头轴承、舰船重载装备螺旋桨、轴承、轴瓦、仪器仪表、电子弹性原件等场景。

四、高气密性无磁铜合金

具有高气密性的无磁铜合金材料,其中包括高纯无氧铜、弥散强化铜等,抗拉强度180-350Mpa,导电率95-105%IACS,真空漏率数量级10-10 Pam³/s。可应用于电真空管腔体、收集极、行波管的管壳、螺旋线和环杆慢波线,速调管的腔体、漂移管和调谐杆,磁控管的腔体和真空开关管触头等场景。

五、装饰、造币用耐蚀黄色铜合金

具有金黄色泽和良好加工性能的耐蚀铜合金,有棒材、板带材等各式规格,其中包括CuZn系、CuAlNi系、CuAlMn系合金等,抗拉强度280-360MPa,延伸率35%以上,具有机读防伪功能,可应用于装饰材料、造币材料、首饰等场景。


高性能铜基复合材料
COPPER MATRIX COMPOSITES
一、自润滑铜基复合材料

具有耐磨、减磨、自润滑特性的铜基复合材料,其中包括Cu-C系、CuNiSn-C系、CuSnPb-C系等,压缩强度100-300Mpa,可应用于大功率电子元器件电子封装材料、密封环、充电设备高压接触导电件、高功率电刷、导电滑块等场景。

二、高强高导耐热铜基复合材料

具有优异的抗高温(900℃)软化性能的铜基复合材料有棒材、线材、丝材、板带材等各式规格,其中包括Cu-Al₂O₃、Cu-SiC、Cu-TiB₂复合材料等,抗拉强度240-650 MPa,导电率75-98%IACS,抗软化温度600-900℃。可应用于5G基站背板、电阻焊电极、陀螺仪转子、集成电路引线框架、导航信号传输系统等场景。

三、高强高导抗磁屏蔽铜基复合材料

具有高强度的抗磁屏蔽铜基复合材料,其中包括高导热CuFe系、高强度CuNiSn系合金,可应用于散热背板、抗磁屏蔽背板(0.2mm厚达Cu10Fe磁屏蔽性能与2mm厚镀锌冷轧钢板相当)、核聚变反应堆中的冷却管、ITER应用的EC-H&CD天线镜、粒子加速器电磁发射装置、高脉冲磁场导体等场景。

以上内容就是本期所讲的高性能铜合金部分发展方向了,其中包括高性能铜合金材料以及高性能铜基复合型材料,下期将会为大家带来更加详细的发展方向内容。



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国工新材
国工新材成立于2018年,公司主营高端特种新材料的研发、生产和销售,在新材料领域拥有深厚的技术积累,解决国内高端材料长期依赖进口,关键技术常被欧美“卡脖子”的局面,立志做强民族新材料品牌。
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国工新材 国工新材成立于2018年,公司主营高端特种新材料的研发、生产和销售,在新材料领域拥有深厚的技术积累,解决国内高端材料长期依赖进口,关键技术常被欧美“卡脖子”的局面,立志做强民族新材料品牌。
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