高性能W-Cu、Mo-Cu合金

北京科技大学材料科学与工程学院研究开发的高性能W-Cu、Mo-Cu合金是一类采用新工艺制备的金属功能材料。自1996年以来，本项目得到了国家自然科学基金、国防预研基金等大力支持与资助，历时6年完成。采用先进的活化工艺对原材料粉末进行处理，再采用特殊的固结手段，制备出的W-Cu、Mo-Cu合金性能达到了国际先进水平。它兼有钨（或钼）与铜的综合性能，例如高的导热性、优异的高温强度、良好的抗震性、抗烧蚀、抗高温气体腐蚀性、以及可调节的热膨胀系数等。W-Cu合金的密度为16.36g/cm3，热膨胀系数为7.2×10-6/℃，热导率为182Wm-1K-1，弹性模量为274.6GPa，全部达到或超过了进口件的性能，已用于我国国防和电子和民用工业部门。 由于W-Cu、Mo-Cu合金具有其它材料所不具备的优异性能，因此可以在众多的领域得到广泛的应用。例如在电子通讯领域可以用于散热与热沉材料、电子封装材料，在工业电气领域可以用于真空触头，在航空航天领域可用于尾部喷管喉衬、燃气舵，在地质勘探与石油领域可用于岩石破碎弹的药型罩等。

北京科技大学 2021-04-11

新一代高速列车接触线用Cu-Ag系、Cu-Cr系合金

高速列车具有安全性好、正点率高、快速等优点。能有效地改善交通环境, 带动国民经济的发展。20世纪60年代以来, 随着铁路电气化的高速发展, 铁路运输一再提速, 对于电气化铁路用接触线的性能要求越来越高, 因为在电气化铁路运行过程中, 接触导线不仅要承受较大的悬挂张力, 同时还经受着通过电流时引起的热作用。因此, 材料要求在具有良好导电性能的同时还应具有高的抗拉强度, 而且在电流负荷增大、温度升高时仍然要保持较高的强度。接触线既要提供高速列车所需的动力、照明和空调等用电, 又要承受较大的轴向拉力, 同时还可能工作在极冷、极热、腐蚀性强等环境中,总的来说, 电力传输线必须具有以下性能: 能够满足高速列车速度和电流的要求, 具有足够的抗拉强度来承受振动, 高导电率, 耐磨性好, 耐热性好, 抗软化温度高, 软化处理(300℃保温2 h) 后其常温抗拉强度不小于初始态的90% , 抗大气腐蚀性能好,线膨胀系数小。我国铁路广深线、京郑线等都大量或全部使用了法国或德国产品, 花费了大量外汇。因此，对国产铜及铜合金接触线的研制开发具有重大的经济价值。本研究开发的析出强化型Cu-Ag系、Cu-Cr系合金已经能够满足工业化生产的需要。 主要性能指标 1.抗拉强度σb>580MPa； 2.延伸率>5%； 3.导电率>75%IACS； 4.设计使用寿命：15年。

上海理工大学 2021-04-11

大规模集成电路用引线框架Cu-Ni-Si系、Cu-Fe-P系合金

集成电路是微电子技术的核心，与国防和国民经济现代化, 乃至人们的文化生活都息息相关。集成电路由芯片和框架经封装而成, 其中框架既是骨架又是半导体芯片与外界的联接电路, 是芯片的散热通道, 又是连结电路板的桥梁, 因此框架在集成电路器件和各组装程序中占有极其重要的地位，目前，由于集成电路向高密度, 高集成化方向发展, 芯片的散热问题已成为突出矛盾。集成电路大规模和超大规模的迅速推进，对集成电路框架及材料提出了高、精、尖、短、小、轻、薄的要求，过去广泛使用的铁镍42合金已不能满足要求。而铜合金框架材料, 利用铜合金优良的传热性能, 加入少量强化元素, 通过固溶强化和弥散强化提高其强度, 同时仅稍微损失导热性能。目前，铜合金框架已成为主体，形成了中强中导、高强中导、高强高导合金系列。以前，由于在合金的熔炼工艺、轧制和热处理工艺以及板型控制等关键技术与国外先进水平有较大差距，我国所使用的大规模集成电路引线框架材料长期以来都是依靠进口。目前，本课题组通过一系列研究，开发了具有自主知识产权的Cu-Ni-Si系合金，并实现了Cu-Fe-P 系合金铜带和异型带的国产化大规模生产。 一、Cu-Ni-Si系铜合金主要性能指标 1.抗拉强度σb：650～750MPa； 2.延伸率>8%； 3.导电率：45～60%IACS。 二、Cu-Fe-P系铜合金主要性能指标 1.抗拉强度σb：450～600MPa； 2.延伸率>7%； 3.导电率：60～80%IACS。

上海理工大学 2021-04-11

大规模集成电路用引线框架Cu-Ni-Si系、 Cu-Fe-P系合金

集成电路是微电子技术的核心，与国防和国民经济现代化，乃至人们的文化生活都息息相关。集成电路由芯片和框架经封装而成，其中框架既是骨架又是半导体芯片与外界的联接电路，是芯片的散热通道，又是连结电路板的桥梁，因此框架在集成电路器件和各组装程序中占有极其重要的地位，目前，由于集成电路向高密度，高集成化方向发展，芯片的散热问题已成为突出矛盾。集成电路大规模和超大规模的迅速推进，对集成电路框架及材料提出了高、精、尖、短、小、轻、薄的要求，过去广泛使用的铁镍42合金已不能满足要求。而铜合金框架材料，利用铜合金优良的传热性能，加入少量强化元素，通过固溶强化和弥散强化提高其强度，同时仅稍微损失导热性能。目前，铜合金框架已成为主体，形成了中强中导、高强中导、高强高导合金系列。以前，由于在合金的熔炼工艺、轧制和热处理工艺以及板型控制等关键技术与国外先进水平有较大差距，我国所使用的大规模集成电路引线框架材料长期以来都是依靠进口。目前，本课题组通过一系列研究，开发了具有自主知识产权的Cu-Ni-Si系合金，并实现了Cu-Fe-P 系合金铜带和异型带的国产化大规模生产。

上海理工大学 2021-04-13

高性能W-Cu复合材料制备新技术

由于W和Cu两种材料的熔点相差较大，采用熔铸方法很难使两组元之间均匀熔化和熔合，传统的W-Cu复合材料制备方法主要采用粉末冶金制备技术：包括熔渗法、活化烧结法等。熔渗烧结时，液相Cu仅靠W骨架孔隙的毛细管作用渗入，铜凝固相不容易细小均匀；而高温烧结又会使W颗粒聚集长大，最终形成粗大不均匀的组织。活化烧结法通常是在W粉中加入少量Fe、Ni、Co等活化剂，但活化剂的加入会显著的降低W-Cu材料的电导率，同时活化烧结后钨坯的收缩变形较大，并且其烧结率随烧结温度的不同而变化，钨坯的密度不好控制，最终导致渗铜后W-Cu材料的化学成分偏差较大。这些组织的不致密与不均匀最终影响材料的关键性能如硬度、断裂强度、电导率、热导率等。 随着科学技术的发展，对高比重W-Cu合金的成分、结构形态，强度、致密性以及尺寸稳定性及变形能力等性能要求越来越高，急需制备技术的创新和发展。冷喷涂是近年发展起来的一种新型喷涂技术，由于喷涂温度较低，喷涂材料不易氧化，涂层能够保持原始设计成分；另外热影响小、热残余应力低，能够制备厚涂层及块体材料。 然而研究发现，采用两组元或多组元机械混合粉体喂料制备冷喷涂复合涂层时，如果不同组元之间颗粒材料的特性相差较大，则它们的沉积行为及沉积难易程度就会各不相同，最终导致涂层中软质相含量较高、硬质相含量偏低，使涂层偏离设计成分；即使通过提高混合粉体中硬质相的相对含量也很难从根本上解决上述问题。本发明提供了一种以铜包钨粉末为原料用冷喷涂技术制备钨、铜复合材料的新方法。制备的复合材料沉积体无氧化，保持了与粉体喂料相同的组织结构；W和Cu两相分布均匀，无偏聚，孔隙率低；硬质相钨含量比采用混合粉制备的涂层大幅度提高；而且还可以通过后续致密化处理使材料进一步致密化。 已申请专利：“一种制备高钨含量、均匀致密W-Cu复合材料的方法”，中国发明专利申请号：201110329570.1.，专利申请时间：2011.10.26，专利公开日：2012.02.29

北京科技大学 2021-04-11

一种高耐磨性的WC-Mo-Co复合涂层

简介：本发明公开了一种高耐磨性的WC‑Mo‑Co复合涂层，属于材料表面强化技术领域。该复合涂层成分设计为：在Co基粉末中添加质量分数10～20％的WC颗粒，同时联合添加5～10％的Mo。Mo的添加可促使WC/Co基涂层凝固时析出更多高硬度一次碳化物和共晶碳化物，与未添加Mo的WC/Co基涂层相比，可显著提高耐磨性能。本发明的激光熔覆WC‑Mo‑Co复合涂层可广泛应用于对表面耐磨性有较高要求的零部件绿色制造及再制造修复。

安徽工业大学 2021-04-11

电力机车用 C/C-石墨/Cu 受电弓滑板

根据我国交通现状，铁路运输己远远超过航空业及其它运输行业成为我国国民经济的大动脉，是我国基础建设的重中之重。 2009 年全世界爆发经济危机，我国领导人果断利用大量资金投入国民基础建设之中，拉动经济发展，其中对铁路及其相关运输业的投入尤为明显。受电弓滑板作为一种在电力机车与动车组中消耗量大且更换频繁的零部件，直接影响铁路交通运输的成本及经济效益,，所以对受电弓滑板材料的研究与开发有重大的现实意义及广阔的市场前景。但是，作为电力机车从接触网上输入电能的关键部件即受电弓滑板在制备技术的改进和性能的改善等

江苏大学 2021-04-14

一种石墨烯/Cu/Ni 复合电极及其制备方法

本发明公开了一种石墨烯/Cu/Ni 复合电极及其制备方法。复合 电极包括 Cu/Ni 合金层和覆盖在 Cu/Ni 合金层上的石墨烯薄膜；其中， Cu/Ni 合金层由 Ni 膜和覆盖在 Ni 膜上 Cu 膜发生 Ni 原子与 Cu 原子的 相互扩散形成，Ni 膜与 Cu 膜的厚度比为 1:(3～10)。本发明避免了石 墨烯转移过程和图形化过程对石墨烯质量的破坏，减少了石墨烯缺陷 的数目，通过调整 Ni 膜与 Cu 膜的厚度，采用分段

华中科技大学 2021-04-14

一种石墨烯/Cu/Ni 复合电极及其制备方法

本发明公开了一种石墨烯/Cu/Ni 复合电极及其制备方法。复合 电极包括 Cu/Ni 合金层和覆盖在 Cu/Ni 合金层上的石墨烯薄膜；其中， Cu/Ni 合金层由 Ni 膜和覆盖在 Ni 膜上 Cu 膜发生 Ni 原子与 Cu 原子的 相互扩散形成，Ni 膜与 Cu 膜的厚度比为 1:(3～10)。本发明避免了石 墨烯转移过程和图形化过程对石墨烯质量的破坏，减少了石墨烯缺陷 的数目，通过调整 Ni 膜与 Cu 膜的厚度，采用分段

华中科技大学 2021-04-14

高速列车接触线用Cu-Ag系合金材料

高速列车具有安全性好、正点率高、快速等优点。能有效地改善交通环境，带动国民经济的发展。20世纪60年代以来，随着铁路电气化的高速发展，铁路运输一再提速，对于电气化铁路用接触线的性能要求越来越高，因为在电气化铁路运行过程中，接触导线不仅要承受较大的悬挂张力，同时还经受着通过电流时引起的热作用。因此，材料要求在具有良好导电性能的同时还应具有高的抗拉强度，而且在电流负荷增大、温度升高时仍然要保持较高的强度。接触线既要提供高速列车所需的动力、照明和空调等用电，又要承受较大的轴向拉力，同时还可能工作在极冷、极热、腐蚀性强等环境中，总的来说，电力传输线必须具有以下性能：能够满足高速列车速度和电流的要求，具有足够的抗拉强度来承受振动，高导电率，耐磨性好，耐热性好，抗软化温度高，软化处理(300℃保温2 h) 后其常温抗拉强度不小于初始态的90%，抗大气腐蚀性能好，线膨胀系数小。我国铁路广深线、京郑线等都大量或全部使用了法国或德国产品，花费了大量外汇。因此，对国产铜及铜合金接触线的研制开发具有重大的经济价值。本研究开发的析出强化型Cu-Ag系、Cu-Cr系合金已经能够满足工业化生产的需要。

上海理工大学 2021-04-13