铜及其合金梯度结构制备及性能研究进展

杨娜1，2，黄玮1，2，王玉琦1，刘涛1，张爽1，罗俊1，刘若絮1，2 欧梅桂1，2 （1.贵州大学材料与冶金学院；2.高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合实验室）

摘要：高性能铜及铜合金由于其高导电性、 高导热性、高强度、高耐蚀及可镀性、易加工性等系列优良特性而成为多个领域开发中必不可少的材料。研究发现，梯度结构的存在可有效提高铜及铜合金的强度，同时保持原有的塑性。区别于传统铜及其合金，表面细晶到心部粗晶的逐渐过渡及位错缺陷等的相互作用使梯度结构铜表现出更好的强塑性协同效应，正是这种异质性促使材料性能进一步提升。然而，基于梯度结构材料的异质性，传统铜及其合金的变形机制、制备技术及仿真模拟等并不适用于梯度结构铜及其合金，这使得梯度结构铜及其合金的实际生产应用受到极大限制。鉴于此，本文从梯度结构的制备工艺其性能改善方面综述了现有梯度结构铜及其合金的研究进展，梳理了诸多领域内梯度结构铜及铜合金材料的发展及现状， 并分析了梯度结构铜合金材料的研究趋势与应用需求。

关键词： 铜；铜合金； 梯度结构； 强塑性； 表面机械处理