0.3線(xiàn)框架用第三代銅合金的開(kāi)發(fā)

為適應集成電路器件高密度、小型化和高可靠性的要求，繼Cu-Fe-P系 Cu-Ni-Si系之后，發(fā)達國家材料研發(fā)大多致力于開(kāi)發(fā)高強高導的Cu-Cr-Z 系合金，其目標性能是抗拉強度在600MPa以上、電導率在80%IACS以上。為了提高強度，除進(jìn)一步研究Cr和Zr在析出過(guò)程中的交互作用外，還主要集中在非真空加Z 技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化，以及添加Ti、Si、Mg等元素，進(jìn)行微合金化以提高

其綜合性能等。我國對Cu-Ni-Si和 Cu-Cr-Zr系合金開(kāi)發(fā)也已經(jīng)起步。

0.3.2高速軌道交通接觸線(xiàn)及附件用銅合金的開(kāi)發(fā)

為了適應300km/h及350km/h 以上列車(chē)時(shí)速的要求，法、德、日等發(fā)達國家都開(kāi)發(fā)了自己的接觸線(xiàn)用銅合金系，如 Cu- Ag、Cu-Sn、Cu-Mg、Cu-Ag-Sn. Cu-Cd 等十幾種銅合金，目前正在開(kāi)發(fā) Cu-Cr-Zr、Cu-Ag-Zr、Cu-Ag-Cr等，***提高材料的強度、導電性、耐磨、耐蝕及抗蠕變和疲勞性能。接觸網(wǎng)線(xiàn)夾類(lèi)零件主要以鋁青銅、硅青銅為主，目前主要開(kāi)發(fā)Cu-Ni-Si系合金，逐步取代硅錳青銅和鋁青銅，以滿(mǎn)足更高的使用要求。

0.3.3高純化銅材的開(kāi)發(fā)

當今半導體設計的法則進(jìn)入了納米水平。為防止RC 延遲(芯片上導線(xiàn)電阻和層間寄生電容會(huì )產(chǎn)生RC延遲，電阻和電容越大，延遲時(shí)間就越長(cháng))對動(dòng)作準確性的影響，要求銅線(xiàn)必須有更小的電阻率，提供純度為6N甚至7N級(99.99999% Cu)的超高純銅成為市場(chǎng)的現實(shí)要求。高純無(wú)氧銅是這類(lèi)高純銅產(chǎn)品中需求量***大、涉及領(lǐng)域***多的合金。除航天、航空、軍用電真空器件外，民用微波磁控器件(微波爐)、超導器件(如核磁共振)等也大量使用。我國已經(jīng)能夠批量供應4N 級高純銅和氧含量不超過(guò)5x10*%的無(wú)氧銅，國外已有可以供應氧含量精確到3x10~%、2x10~*%甚至1x10%的超純無(wú)氧銅和6N級超高純銅。

0.3.4銅合金熱管的開(kāi)發(fā)

隨著(zhù)人們生活水平的提高和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各種***散熱設備和器件的使用越來(lái)越多。除開(kāi)發(fā)各種內螺紋、外翅片大中型熱管外，利用毛細現象實(shí)現自循環(huán)的“熱管”也在研究開(kāi)發(fā)中。由于這種“熱管”為相變換熱，傳熱具有結構的緊湊性、極強的導熱性、熱流密度的可變性、熱流方向的可逆性等特點(diǎn)，可以滿(mǎn)足電子產(chǎn)品對散熱裝置緊湊、可靠、高散熱效率等要求而受到越來(lái)越多的重視。因而針對在太陽(yáng)能和地熱利用、電腦、手機、移動(dòng)通訊機站等大容量、小型化器件散熱方面的潛在應用而開(kāi)展的“微熱管”開(kāi)發(fā)正成為研究的熱點(diǎn)?！拔峁堋遍_(kāi)發(fā)對材料工作者提出了兩項任務(wù):一是銅基材的高度純凈化、致密化，不允許有任何疏松、氣孔;二是微米尺度微細管的加工成型。

0.3.5高耐磨銅合金的開(kāi)發(fā)

目前，高耐磨銅合金的開(kāi)發(fā)主要集中在汽車(chē)同步器齒環(huán)和工程機械(包括航空、航天機械)液壓泵摩擦副材料等方面，要求材料具有很高的硬度(強

度)、良好的熱鍛性和切削加工性以及較低的生產(chǎn)成本。因而，合金開(kāi)發(fā)集中多元復雜黃銅方面，如添加鐵、鎳、錫、鉛等元素的錳黃銅或鋁黃銅替代鋁告銅、硅青銅和鎳銅合金。

0.3.6強耐銅合開(kāi)發(fā)

隨著(zhù)海水淡化、海水養殖、濱海核電、遠洋運輸和海洋礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)及海家艦艇等海洋工程技術(shù)的發(fā)展，對耐海水腐蝕的新材料的需求愈加迫切。而目前偉用的耐蝕銅合金材料，國內外基本上都是HA177-2、HSn70-1、BFe10-1-1和 BFe30-1-1四種銅合金。雖然發(fā)達國家都投人大量人力物力，努力開(kāi)發(fā)新型合金，但進(jìn)展都不大，沒(méi)有取得根本性的突破。目前，研究的重點(diǎn)仍然集中于在鐵白銅(CuNiFe合金系)基礎上提高鐵含量、添加微量Zr、Cr、Nb、Si或M等元素，改善合金材料的綜合性能。鋁青銅具有較高的耐蝕性，以鐵、錳、鋁青銅為基礎開(kāi)發(fā)添加鎳、硅等元素的多元復雜鋁青銅也是一個(gè)方向。

0.3.7環(huán)境友好型銅合金的開(kāi)發(fā)

環(huán)境友好型材料是21世紀的新要求。環(huán)境友好型材料是指材料本身及其制備、使用、回收過(guò)程中對人體或動(dòng)植物及周?chē)h(huán)境不產(chǎn)生有害作用的材料。銅合金中鈹、鉛、鎳、鎘、砷等對人體有害，正在或已經(jīng)被一些國家和國際組織禁用或***使用。因此，人們正在大力開(kāi)展無(wú)鉛易切削黃銅、無(wú)鈹彈性銅合金、無(wú)鎳白銅等替代鉛黃銅、鈹青銅、鎳白銅的研究開(kāi)發(fā)活動(dòng)。在無(wú)鉛易切削黃銅方面開(kāi)發(fā)了以鉍、銻、碲、硅等替代鉛的多種材料，有的已形成了工業(yè)化生產(chǎn)。但生產(chǎn)成本高和回收管理難度大仍是亟待解決的問(wèn)題。在無(wú)鈹彈性銅合金方面，主要集中在高錫青銅、銅-鈦合金、鎳硅青銅等新型彈性材料的開(kāi)發(fā)方面，并取得了一定的進(jìn)展。

0.3.8 銅基復合材料開(kāi)發(fā)

雖然銅及銅合金具有許多優(yōu)良的特性，但也有其局限性。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現有銅及銅合金的導電性與強度及高溫性能難以兼顧，不能同時(shí)滿(mǎn)足航天、航空、微電子等高技術(shù)對其綜合性能的高要求。而銅基復合材料是一種具有優(yōu)良綜合性能的新型結構性材料，它通過(guò)內氧化法、粉末冶金法、燒結法、機械合金化法、噴射沉積法等制備而得，不但繼承了銅的高導電性，同時(shí)具備高的強度和高溫性能。銅基復合材料應用的領(lǐng)域廣泛，如高壓真空開(kāi)關(guān)、觸頭材料等。銅基復合材料的開(kāi)發(fā)由于產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程緩慢，制造成本居高不下，嚴重影響了材料應用的推廣。

和復合材料化方向發(fā)展。

綜合來(lái)看，當今銅合金材料開(kāi)發(fā)正朝著(zhù)高純化、微合金化、多元復雜合金化和復合材料化方向發(fā)展。