非均匀结构氧化铝铜合金力学和电学性能研究

作     者：麦俊杰 揭晓华 麦永津 

作者机构：广东工业大学材料与能源学院 广东省先进金属材料及成形加工工程技术研究中心 

出 版 物：《铜业工程》 (Copper Engineering)

年 卷 期：2024年

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：广东省重点研发计划项目(2023B0101010002)资助 

主　　题：非均匀结构材料 几何必需位错 额外强化 力学性能 导电率 

摘      要：在尽可能少地牺牲铜的导电性能的前提下大幅度提高其强度，即实现铜的高强高导，仍是一项极具挑战的任务。本文基于在铜合金中构筑非均匀结构的策略，以纯铜粉和氧化铝弥散强化铜合金粉为原料，结合热压烧结、轧制和再结晶退火，制备了一系列软组元被硬组元包裹的片层状非均匀结构铜合金。研究了软/硬组元占比对非均匀结构铜合金强度、导电率和塑性的影响及作用机制。研究发现：软/硬组元占比为1/4时，非均匀结构铜合金获得了抗拉强度为468 MPa、导电率为89.5%IACS和均匀延伸率为8.4%的良好综合性能。软、硬组元间明显的力学性能差异和组元间较强的约束作用，使界面处产生大量的几何必需位错。这些额外储存的几何必需位错贡献了额外的强化和加工硬化，提高了非均匀结构氧化铝弥散铜合金的强度和塑性。此外，还能促使自由电子运动散射较低的纯铜组元保持较高的导电性。