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中南大学|高性能铜合金的制备

成果类型:: 新技术

发布时间: 2023-11-23 10:11:18

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 09:51:41
本成果为一种高性能铜合金及其粉末挤压成形制备方法,铜合金包括Cu、Cr、Zr及M。采用气体雾化制备Cu‑Cr‑Zr‑M铜合金粉末,得到成分均匀、显微组织细小的过饱和固溶体,然后通过粉末包套挤压成形和热处理,制备得到性能优异的Cu‑Cr‑Zr‑M铜合金。
本成果提出一种高性能铜合金及其粉末挤压制备方法,制备的Cu-Cr-Zr-M铜合金晶粒尺寸小,组织成分均匀,第二相细小弥散,导电率和导热率高,力学性能优异。提出的通过快速凝固及快速成形的技术方案细化显微组织,无需采用机械球磨对组织进行细化,简化了工艺流程,避免了引入O、Fe、C等杂质。 本成果所制备的粉末经进行筛分、真空封装保存,保存24个月后不出现粉末团聚的现象。利用粉末包套挤压对粉末进行直接快速成形,控制成形温度在固溶温度以上,减少了第二相的析出,避免了裂纹产生,A类时效处理后进行变形量为65-90%的轧制。挤压出的Cu-Cr-Zr-M铜合金棒材为晶粒细小的过饱和固溶体,第二相基本在后续的变形处理和热处理中析出,合金显微组织调控从而获得组织性能优异的合金材料。

高性能铜合金是一种具有优异性能的新型材料,其制备方法主要包括熔炼、铸造、轧制和热处理等。这些方法可以有效地改善铜合金的力学性能、耐磨性能和耐腐蚀性能,使其在航空航天、汽车制造、电子信息等领域具有广泛的应用前景。

随着科技的不断进步,高性能铜合金的研究和应用也在不断拓展。例如,在航空航天领域,高性能铜合金可以用于制造飞机发动机的关键部件,提高发动机的性能和可靠性;在汽车制造领域,高性能铜合金可以用于制造轻量化汽车零部件,降低汽车的重量和能耗;在电子信息领域,高性能铜合金可以用于制造高速通信设备和集成电路芯片,提高信息传输的速度和效率。

中南大学李周,男,69年生,中南大学材料科学与工程学院教授、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。

高性能铜合金是一种具有优异性能的金属材料,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子信息等领域。中南大学材料科学与工程学院致力于高性能铜合金的研究与开发,取得了一系列重要成果。

根据中国有色金属工业协会的数据,我国高性能铜合金市场规模已经超过1000亿元人民币,并且还在以每年20%以上的速度增长。预计到2025年,我国高性能铜合金市场规模将达到2000亿元人民币。

目前,中南大学材料科学与工程学院已经成功研发出多种高性能铜合金产品,并且在航空航天、汽车制造等领域取得了显著的应用效果。例如,在航空航天领域,该学院研发的高强度高导热铜合金已经成功应用于国产大飞机C919上;在汽车制造领域,该学院研发的高导电高导热铜合金已经成功应用于新能源汽车的电池管理系统中。

一般是技术咨询+技术开发。

在技术咨询阶段,中央驻湘企业和部分有定制化需求的企业提出高性能铜合金产业需求,向我们成果供给方咨询,双方初步确认具体研发场景;

在技术开发阶段,双方签署产学研合作合同,约定研发投入、研发周期,执行目标计划,按质按量按期提交研发成果。

据报道,中国航天科技集团公司第五研究院研制出了一种新型高性能铜合金材料,可用于制造火箭发动机喷管。这种材料的强度和耐磨性都非常高,能够满足火箭发动机喷管对材料性能的要求。此外,据报道,日本一家公司研发出一种新型高性能铜合金材料,可用于制造汽车发动机零部件。这种材料的强度和耐热性都非常高,能够满足汽车发动机对材料性能的要求。