高导电高耐热铜合金及铜基复合材料的研究现状与展望

王佳睿,张翔,何春年,赵乃勤 (天津大学材料科学与工程学院)
摘要:高导耐热铜基材料作为现代高新技术用关键材料之一,已被广泛应用于轨道交通、电子通信和航空航天等领域。本文从铜合金和铜基复合材料两大领域入手,介绍了常见高导耐热铜材料的设计思路、制备方法、微观组织结构、力学性能和物理性能,并对其导电机制和高温强化机理进行了归纳和阐释,最后对高导耐热铜基材料的研究现状和未来发展进行了总结与展望。
关键词:高电导率;高耐热性;铜合金;铜基复合材料;导电机制;高温强化机理

目录介绍

1 高导耐热铜合金

1.1 Cu-Ag系

1.2 Cu-Ni-Si系

1.3 Cu-Cr-Zr系

1.4 Cu-Cr-Nb系

1.5 Cu-Al2O3系

2 高导耐热铜基复合材料

2.1 陶瓷相增强铜基复合材料

2.1.1 硼化物陶瓷增强铜基复合材料

(1)TiB2陶瓷颗粒增强铜基复合材料

(2)HfB2陶瓷颗粒增强铜基复合材料

2.1.2 碳化物陶瓷增强铜基复合材料

(1)WC陶瓷颗粒增强铜基复合材料

(2)Mo2C陶瓷颗粒增强铜基复合材料

2.2 碳纳米材料增强铜基复合材料

2.2.1 碳纳米管增强铜基复合材料

2.2.2 石墨烯增强铜基复合材料

3 高导耐热铜基材料的导电机制和高温强化机理

3.1 导电机制

3.2 高温强化机理

3.2.1 室温强化手段

3.2.2.1 扩散行为

(1)元素扩散

(2)原子及空位扩散

3.2.2.2 晶界行为

(1)晶界强度

(2)晶界迁移

(3)晶粒旋转

4 总结与展望

 

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