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中南大学|高气密耐热弥散强化无氧铜制备技术

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-11-22 20:34:04

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”湖南科技服务团| 李钊 | 2023-11-29 14:49:34
本成果在合金化无氧铜制备过程中,通过Yb、Zr、Ca、La和Ag以特定比例添加产生的协同作用,有效解决了现有技术中无氧铜条在进行生产功率模块的热处理工艺时,晶粒急剧增大,导致和其他零部件进行接合时发生各种故障的问题,进而实现了温度增加到850℃时,也可以抑制晶体颗粒增大。经900℃/1h退火后,σ0.2为110-300MPa,导电率达95-100%IACS,成功实现了高耐热弥散强化铜合金产业化制造。本成果获国家科技进步奖1项,省部级一等奖1项。
本成果的本质是一种高气密性耐高温的弥散强化无氧铜制备技术,通过对铜氧化机理研究,探索出能有效抵抗退火软化,同时保持高导电和高强度弥散强化铜合金的理想微观组织结构模式,突破了零烧氢膨胀技术,独创了低铝含量高导Cu-Al2O3高气密耐热弥散强化无氧铜。

合金化无氧铜是一种具有优异性能的新型材料,它不仅具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性,而且还具有较高的强度和硬度。因此,它在电子、电气、航空航天等领域有着广泛的应用前景。

在电子领域,合金化无氧铜可以用于制造高性能的连接器、继电器、开关等元器件;在电气领域,它可以用于制造高压输电线路、变压器等设备;在航空航天领域,它可以用于制造飞机发动机、火箭发动机等关键部件。此外,合金化无氧铜还可以用于制造高速列车的制动系统、汽车悬挂系统等汽车零部件。

总之,随着科技的不断进步和人们对新材料的需求不断增加,合金化无氧铜在未来的应用前景将更加广阔。

中南大学材料科学与工程学院李周教授、博士生导师,英国利物浦大学和德国亚琛工业大学访问学者、新加坡南洋理工大学助理研究员。享受国务院政府特殊津贴。中国有色金属学会贵金属委员会副主任委员。

在消费方面,亚太地区是最大的消费国,在2019年占全球消费市场的份额超过60%。全球主要无氧铜制造商包括Metrod Holdings Berhad, Aurubis, Wieland-Werke, SAM Dong KGHM Polska Miedz, Mitsubishi Materials, Sh Copper Products, KME Germany, Aviva Metals, Citizen Metalloys, Ningbo Jintian Copper, Jiangsu Xinhai and Wangbao Group等。行业集中度较低,在2019年,全球排名前五的厂商约占市场销售额的20%。

2019年全球无氧铜市场规模达到了542亿元,预计2026年将达到677亿元,年复合增长率(CAGR)为4.0%。

本成果转化以技术开发为主,以技术咨询和技术服务为辅,专利授权可以考虑,技术转让暂不考虑。