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本发明涉及一种高纯铝镁合金微细丝及其制备方法和应用，主要用于Z箍缩试验的试验因素研究制作，属于冶金和压延加工技术领域。

本发明的主要目的在于提供一种高纯铝镁合金微细丝，该丝材性能优异，成分配比既能够满足使用要求，又可实现深加工和精加工，可推广应用于多种Z箍缩试验用微细丝材的制备。本发明的另一目的在于提供上述高纯铝镁合金微细丝的制备方法，该方法简单、高效，利于批量生产和质量保证。本发明的再一目的在于提供上述高纯铝镁合金微细丝的应用，该合金微细丝主要用于Z箍缩试验的试验因素研究。

Z箍缩，是电流流过柱形导体(等离子体、导电物质)产生角向磁场，该角向磁场作用于载流子从而形成径向压力。当电流达到百万安培量级时，可产生巨大的磁压力，用于约束等离子体或使物质向内加速、碰撞，可获得高温、高密度的等离子体状态。金属丝阵负载是Z箍缩内爆产生有广泛应用前景的强X射线辐射的重要方法之一。不同丝阵质量、不同丝阵半径、不同粗细和不同材料金属丝构成的丝阵对内爆时间、内爆轨迹、内爆速度以及最大动能和动能转换率均有一定影响。

其应用于惯性约束聚变能源科学、X射线激光器等，该试验的完善，对于推动高增益聚变燃烧物理、高功率脉冲功率技术、高峰值功率次临界堆等尖端科技的发展有较大帮助；有利于我国核能领域核心材料研制能力的提升，推动高温、高压、强辐射等极端条件堆材料技术的发展，为我国建立核能材料完整的研发体系提供助力。

公司主要从事有色金属焊接材料、功能材料的研究、开发、生产和技术服务，具备高纯金属加工、微合金化、粉体成型、压力加工与成型、精密制品成型、热处理、表面处理以及性能检测评价分析等关键技术。产品及服务种类包括钎焊材料、膏状钎料、溅射靶材、键合丝、功能材料、铝焊丝、铸造合金、理化检测等，产品形态囊括板、带、箔、丝、粉、膏、剂、靶及其制品等，广泛应用于电子信息、航空航天、电力机械、船舶、关键装备、绿色环保、轨道交通等国民经济主要行业和国家重点领域。 有色所大力实施创新驱动发展战略，以1个市级示范创新工作室、2个市级创新工作室和1个市级青年创新工作站为依托引领科研攻关，打造一批科技创新人才团队，推动一批创新项目，转化一批创新成果。先后被认定北京市企业技术中心、北京市电子信息用新型钎焊材料工程技术研究中心、集成电路封装键合新材料制备北京市工程实验室。截至2021年连续三次荣获“中国电子材料行业五十强企业”称号。截止目前，有色所共申请发明专利80余项，获得授权发明专利50余项；参与制定国家标准和行业标准累计60余项，已发布40余项。有色所目前拥有有效商标9个。

(1)采用本发明的高纯铝镁合金微细丝，解决了现有方法和材料存在的一些技术缺陷，主要表现在：采用镀层的方法，其均匀性不稳定，因而Mg元素的分布不均匀，对示踪诊断准确性和对比性很不利；其次是Mg元素很活泼，镀层易氧化；最后是镀层由于与基体物理粘覆，结合力较小。且由于Mg含量较高，导致材料加工性能下降，使得铝镁合金丝在深加工和精密加工阶段困难重重，微细丝材在成型过程中断线率高，生产效率、成材率低，难以制备出线径一致、硬度均匀的Φ(20～50)μm超细丝材。国内即使制备出符合尺寸的微细丝材，单头长度也难以保证。本发明能够制备出满足Z箍缩试验使用要求的高纯度铝镁合金微细丝，合金纯度达到99.9％，性能方面丝径范围为6-25μm，拉断力范围为10-30cN，延伸率不低于1％，较好的填补国内该领域深加工、精密加工的空白。

(2)本发明采用高纯原材料，并使用真空垂直半连续铸造法可获得致密度更高、缺陷更少、氧含量和杂质含量更低的锭坯，相对传统的非真空浇铸锭坯又较大优势。热处理采用气体保护在线热处理，有效避免杂质和氧化。本发明制备的高纯铝镁合金微细丝成分均匀、准确，合金组织均匀、细小，性能优异，总杂质含量低于0.1％。

(3)本发明涉及到材料的深加工，需要在材料制备的全流程中，避免材料氧化、夹杂的引入，避免材料出现裂纹、硌伤、划伤等表面缺陷。此外，计算好每道次加工率，保证配模的合理性，防止加工率过大对丝材的损害，并且拉拔模具必须使用高品质模具。同时，拉拔模具内径的配置应与微细丝拉丝机辊径相配套，尽量减轻辊与丝材的摩擦，保证丝材的表面质量，减少断丝；缩短拉拔模具架和拉丝辊之间的距离，缩短的距离根据设备具体情况进行调整，以减少工作区长度，减少共振现象的产生，防止共振强烈时断丝；同时在常规拉拔润滑剂中添加了植物油性成分，加入量约为每升拉拔润滑剂中添加50-200毫升，添加量应根据丝径和模具状态好坏进行调整。目的是使润滑剂经过工作压力后牢固的黏着在丝材的表面，使丝材顺利通过拉丝模。

本发明的高纯铝镁合金微细丝材成分均匀，尺寸精准，一致性好。采用真空垂直半连续铸造、热挤压开坯和单丝拉拔的方法制备，采用该方法能够有效避免杂质引入，提高合金纯度；改善了合金脆性，降低加工难度，可以制得性能优异的高纯铝镁合金微细丝。

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