高强度、高导电性Cu-Nb微观复合材料的研究进展.pdf

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1、·50·材料导报A：综述篇2013年6月(上)第27卷第6期高强度、高导电性Cu-Nb微观复合材料的研究进展马小波，梁明，卢亚锋，李成山，徐晓燕，王鹏飞(西北有色金属研究院，西安710016)摘要主要介绍了采用集柬拉拔和磁控溅射方法制备高强度、高导电性Cu-Nb微观复合材料的研究情况，从微观结构、强化机制、力学性能以及电导特性等方面综述了高强高导Cu-Nb复合材料的研究现状，并指出了其进一步的研究方向及发展前景。关键词Cu-Nb微观复合材料集束拉拔磁控溅射高强度高导电中图分类号：TG356文献标识码

2、：AResearchProgressonCu-NbMicro-compositeswithHighStrengthandConductivityMAXiaobo，LIANGMing，LUYafeng，LIChengshan，XUXiaoyan，WANGPengfei(NorthwestInstituteforNonferrousMetalResearch．Xi’an710016)AbstractThestudiesofhighstrengthandhighconductivitycopper-nio

3、biummicro-compositespreparedbybundlinganddrawing(B&D)andmagnetronsputteringtechniqueareintroduced．Thepresentresearchesonthemi—crostructure，strengtheningmechanisms，mechanicalperformanceandconductingmechanismsarereviewed．There—searchdirectionanddevelopme

4、ntprospectforhighstrengthandhighconductivityCu-Nbmicro-compositesarealsopointedout．KeywordsCu—Nbmicro-composites，bundlinganddrawing，magnetronsputtering，highstrength，highcon-ductivity高强高导铜基合金是一类具有优良综合性能的结构功具备高硬度和导电性良好的电迁移抗性、电介质粘附性和热能材料，广泛应用于电力、电子、冶金、机械等

5、工业领域口]。稳定性，且抗应力疲劳性优良，在微电子器件领域应用广现代科学技术的发展对铜基导电材料的综合性能提出了更泛[]高的要求：大规模集成电路引线框架要求材料的抗拉强度高1Cu-Nb微观复合材料的制备技术于600MPa，导电率高于80IACSC2,<；随着电气化铁路向高速、重载方向发展，对接触线／架空线的强度提出了更高的由于Cu-Nb属于难}昆溶体系，常规的熔铸工艺难以制备要求，列车时速为350km／h时要求接触线抗拉强度高于530均质化的Cu—Nb复合材料，围绕Cu-Nb体系的相分离和均MPa、

6、导电率超过78IACSE；建造一个100T的脉冲磁质化问题，已发展及利用的制备工艺有集束拉拔法和磁控溅场，要求线圈材料的强度高于1500MPa，导电率高于射法。60IACS[。因此，高强度高导电铜合金应运而生。1．1集束拉拔法以Cu—Nb、Cu—Ag为代表的铜微观复合材料具有较高的集束拉拔法目前主要分为原位集束拉拔法和非原位集导电率和抗拉强度，被磁体专家一致认为是最有可能实现束拉拔法。100T脉冲强磁场的导体材料l_7]。集束拉拔法制备的Cu—1．1．1原位集束拉拔法Nb微观复合材料获得的超高强度远

7、远高于按混合法则计算原位集柬拉拔法的制坯工艺主要分为熔炼法和粉末冶所得的强度值[9-113，且由于Nb在Cu中的固溶度极低，Cu与金法。其中，熔炼法主要有感应熔炼法及自耗电弧熔炼Nb的弹性性能十分接近，所以还可能获得高的导电性和韧法[1。近年来，粉末冶金法已经成功用于Cu-Nb和Cu-性口，因此Cu—Nb微观复合材料将成为脉冲强磁场导体材Nb3Sn超导体的制备”]。E．Botcharova等利用机械合金料的研究重点。化法制备了Cu-Nb过饱和固溶体粉末，并通过后续成型和Cu—Nb复合薄膜材料亦呈现优

8、异的性能，Cu—Nb多层复热处理工艺获得了纳米Nb颗粒均匀分布的样品。合薄膜因具有特殊的界面缺陷，对高达150keV的He离子1．1．2非原位集束拉拔法注入有抗辐照破坏性，在核领域深受关注[1。Cu-Nb薄膜则非原位集束拉拔法是将一根Nb棒放入Cu包套中经过*国家自然科学基~(51031002)；国家高新技术发展“863”计划(2007AA03Z513)马小波：男，1985年生，硕士，工程师，研究方向为高强高导铜合金E-mail：yequ198508@163．corn