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一种孪晶铜材料及制备方法和用途

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-11-01 12:14:33

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-11-09 17:23:46
本发明公开了一种孪晶铜材料及制备方法和用途。所述孪晶铜材料具有(110)晶面择优取向,所述孪晶铜材料包括孪晶组织,所述孪晶组织包括孪晶片层,所述孪晶片层主要沿与晶粒生长方向夹角45°分布;具有所述孪晶片层的晶粒在所述孪晶铜材料的晶粒总数中的占比≥50%,和/或所述孪晶组织的体积占所述孪晶铜材料总体积的比值≥50%。本发明提供的孪晶铜材料是一种(110)晶面择优取向退火孪晶铜,其中高比例的孪晶界稳定存在,相比(110)晶面高度择优取向电镀微米孪晶铜,具有更优异的组织热稳定性,在常见热处理温度范围晶粒无异常长大,并且表现出孪晶片层比例不降反升的独特性质。
1.一种孪晶铜材料,其特征在于,所述孪晶铜材料具有(110)晶面择优取向,所述孪晶铜材料包括孪晶组织,所述孪晶组织包括孪晶片层,所述孪晶片层主要沿与晶粒生长方向夹角45°分布;具有所述孪晶片层的晶粒在所述孪晶铜材料的晶粒总数中的占比≥50%,和/或所述孪晶组织的体积占所述孪晶铜材料总体积的比值≥50%。 2.根据权利要求1所述的孪晶铜材料,其特征在于,对所述孪晶铜材料进行XRD衍射分析,(220)/(111)衍射峰强度比大于2。 3.根据权利要求1或2所述的孪晶铜材料,其特征在于,所述孪晶铜材料通过对具有(111)晶面择优取向的预电镀铜材料进行热处理得到,所述热处理的温度≥200℃。
  1. 电子器件:孪晶铜材料具有优异的导电性能和可塑性,因此在电子器件中广泛应用。例如,用于制作高性能连接器、电子封装材料和导电线材等。

  2. 精密仪器:由于孪晶铜材料具有良好的力学性能和稳定的晶界结构,因此在精密仪器制造中有广泛的应用。例如,用于制作精密仪器的零部件和结构件。

  3. 航空航天:孪晶铜材料具有优异的强度和韧性,因此在航空航天领域中被广泛应用。例如,用于制造航空发动机零部件、航天器结构件和航空电子设备等。

  4. 新能源领域:孪晶铜材料在新能源领域中也有应用潜力。例如,用于制造太阳能电池、燃料电池和储能设备等。

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  1. 材料选择:选择合适的铜合金作为原材料,并确保其具有良好的可塑性和晶界迁移性。

  2. 加热处理:将铜合金材料加热至合适的温度,使其达到可塑性状态。加热温度通常在材料的再结晶温度附近。

  3. 变形处理:对加热后的铜合金材料进行变形处理,例如通过轧制、拉伸或挤压等方式,使其发生塑性变形。

  4. 退火处理:对变形后的材料进行退火处理,以消除变形过程中产生的应力和改善晶界结构。

  5. 孪晶结构形成:通过适当的热处理,使晶界发生迁移和重组,形成孪晶结构。

技术转让

孪晶铜材料具有优异的力学性能和导电性能,在电子器件、精密仪器、航空航天和新能源领域等多个领域有广泛的应用。制备孪晶铜材料的方法主要包括材料选择、加热处理、变形处理、退火处理和孪晶结构形成等步骤。