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晶界對(duì)銅線電導(dǎo)率影響的研究

晶界對(duì)銅線電導(dǎo)率影響的研究

一、銅導(dǎo)線中晶界對(duì)導(dǎo)電性影響的研究(論文文獻(xiàn)綜述)

朱婷,鹿憲珂,楊森[1](2021)在《退火處理對(duì)銅導(dǎo)線晶界特征分布及導(dǎo)電性能的影響》文中研究指明對(duì)拉拔法制備的工業(yè)純銅導(dǎo)線進(jìn)行不同參數(shù)下的退火處理,并采用電子背散射衍射(EBSD)技術(shù)對(duì)退火前后樣品的晶界特征分布(GBCD)進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明:退火處理后,銅導(dǎo)線導(dǎo)電率和特殊晶界比例均有一定的提高,導(dǎo)電率隨Σ3晶界比例增大而提高,而晶粒尺寸對(duì)導(dǎo)電率沒(méi)有明顯的影響。550℃退火15 min時(shí),特殊晶界比例達(dá)到最高值57.59%,Σ3晶界比例達(dá)到最高值49.80%,導(dǎo)電率可達(dá)59.29%IACS,是退火前的2.56倍。

石琳[2](2021)在《銅導(dǎo)線過(guò)電流故障熔痕特征及數(shù)值模擬研究》文中認(rèn)為過(guò)電流故障是多種電氣故障的最終表現(xiàn)形式,電流回路中存在阻礙散熱、雜散電流和超高負(fù)壓等均會(huì)引起過(guò)電流故障。本文研究了銅導(dǎo)線過(guò)電流故障時(shí)溫度特征演變規(guī)律,探明了導(dǎo)線熔痕微觀組織,研究結(jié)果為電氣火災(zāi)物證鑒定技術(shù)提供參考和幫助,進(jìn)一步增強(qiáng)了火災(zāi)調(diào)查的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。采用電氣故障模擬裝置模擬了在128A、160A、192A及224A電流條件下銅導(dǎo)線過(guò)電流故障。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:銅導(dǎo)線在發(fā)生過(guò)電流故障時(shí),都會(huì)伴有線芯變紅、導(dǎo)線變形并有大量煙氣析出、導(dǎo)線熔斷及導(dǎo)線燃燒等現(xiàn)象。隨著電流強(qiáng)度的增加,導(dǎo)線升溫速率變快,導(dǎo)線熔斷時(shí)間變短。當(dāng)電流強(qiáng)度在128A時(shí),導(dǎo)線熔斷點(diǎn)僅有一處,發(fā)生局部燃燒現(xiàn)象;當(dāng)電流強(qiáng)度達(dá)到160A及以上時(shí),導(dǎo)線會(huì)發(fā)生多處熔斷,并發(fā)生全線燃燒現(xiàn)象。PVC導(dǎo)線和裸導(dǎo)線熱解過(guò)程溫度演變規(guī)律不同,在同一電流下,裸導(dǎo)線的升溫速率要大于PVC導(dǎo)線,熔斷時(shí)間小于PVC導(dǎo)線。此外,PVC導(dǎo)線在熱解過(guò)程中還會(huì)有大量CO、CH4、芳香族和脂肪族化合物生成。利用金相顯微鏡分析了熔痕金相組織。研究發(fā)現(xiàn),在不同電流強(qiáng)度下,熔痕微觀組織有較大差異。當(dāng)電流為128A時(shí),晶粒以細(xì)長(zhǎng)的枝狀晶和柱狀晶為主;當(dāng)電流大于192A以上時(shí),晶粒形貌轉(zhuǎn)變?yōu)榇执蟮闹罹Ш桶麪罹?。采用Image-Pro-Plus對(duì)晶粒尺寸進(jìn)行量化。結(jié)果表明,隨著電流增加,導(dǎo)線熔痕平均晶粒直徑有所增加,絕緣層和冷卻方式對(duì)晶粒形貌及尺寸影響不大。通過(guò)對(duì)電弧熔痕物相結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn),在發(fā)生過(guò)電流故障時(shí),銅導(dǎo)線電弧熔痕以α-Cu基及Cu2O的物相為主,隨著電流增加,會(huì)有新的物相生成;同時(shí)冷卻速率對(duì)熔痕物相結(jié)構(gòu)也有一定的影響。通過(guò)SEM聯(lián)用技術(shù)分析導(dǎo)線熔痕微觀形貌及元素成分,發(fā)現(xiàn)電流強(qiáng)度、導(dǎo)線類型及冷卻速率會(huì)影響熔痕孔洞、晶界SEM形貌和元素成分。在不同電流強(qiáng)度、導(dǎo)線類型、冷卻速率下,孔洞內(nèi)部與熔痕表面,晶粒和晶界之間元素含量有很大差別。數(shù)據(jù)指出:128-192A電流強(qiáng)度下,僅檢測(cè)到Cu、C、O元素,當(dāng)電流達(dá)到224A時(shí),可以檢測(cè)到Cu、C、O、Cl元素;而裸導(dǎo)線檢測(cè)不到Cl元素。最后對(duì)導(dǎo)線凝固過(guò)程中的溫度場(chǎng)及微觀組織進(jìn)行數(shù)值模擬,得到了銅導(dǎo)線在凝固過(guò)程中溫度分布情況,微觀組織模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合度較高。

黃劍[3](2021)在《Ni、Mn對(duì)Cu-Ni-Mn-P合金組織性能影響研究》文中研究表明Cu-Ni-Mn-P合金作為一種新型的時(shí)效型四元銅合金,具有高強(qiáng)度、高彈性等優(yōu)異性能,被廣泛應(yīng)用于精密儀表內(nèi)的彈性元件以及各類繼電器用電彈簧,接觸彈簧,各類插拔件、膜片、膜盒和彈簧管等。目前對(duì)于Cu-Ni-Mn-P合金的研究很少,主要集中在析出相的種類和結(jié)構(gòu)等方面。然而,對(duì)于合金中所加入的Ni、Mn元素含量對(duì)合金組織性能的影響和作用還沒(méi)有全面和系統(tǒng)的研究,這就限制了合金的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和使用。本文在Cu-Ni-Mn-P合金中以原子比Ni:Mn:P=1:1:1(NMP111合金)為基礎(chǔ),加入相同原子量的Ni、Mn元素熔煉制備成原子比Ni:Mn:P=2:1:1(NMP211合金)和Ni:Mn:P=1:2:1(NMP121合金)。通過(guò)“鑄造—熱軋—固溶—時(shí)效”和“鑄造—熱軋—固溶—冷軋—時(shí)效”工藝,利用現(xiàn)代分析檢測(cè)技術(shù)來(lái)表征合金在鑄態(tài)、熱軋態(tài)、固溶態(tài)和時(shí)效態(tài)的硬度、導(dǎo)電率和微觀組織的變化,再進(jìn)一步研究分析Ni、Mn元素的添加對(duì)合金組織性能的影響規(guī)律和作用機(jī)理。研究了三組合金的高溫軟化行為,分析了Ni、Mn元素對(duì)合金高溫軟化行為的影響規(guī)律。研究結(jié)果如下:(1)在“鑄造—熱軋—固溶—時(shí)效”工藝中,Ni、Mn的加入能夠有效的減少合金中的枝晶,改善合金的鑄態(tài)組織。在500℃下時(shí)效三組合金都表現(xiàn)出明顯的時(shí)效硬化效果,其中相較于NMP211合金而言NMP121合金具有更優(yōu)的峰值硬度,但導(dǎo)電率顯著惡化。通過(guò)TEM觀察可知,三組合金的析出相均為單斜晶系的Ni P相。通過(guò)這三組合金電阻率的計(jì)算發(fā)現(xiàn),對(duì)合金導(dǎo)電率損害最大的是殘留在基體內(nèi)的溶質(zhì)元素。發(fā)現(xiàn)Mn元素能夠從基體擴(kuò)散至析出相內(nèi),這能夠減少合金導(dǎo)電率的損害。通過(guò)對(duì)這三組合金強(qiáng)度的計(jì)算發(fā)現(xiàn),對(duì)合金屈服強(qiáng)度貢獻(xiàn)最大的是析出相的析出強(qiáng)化作用。(2)在“鑄造—熱軋—固溶—冷軋—時(shí)效”工藝中,合金經(jīng)過(guò)70%的冷變形后,在450℃時(shí)效過(guò)程中NMP211合金的峰值硬度要高于NMP121合金,達(dá)到228HV。通過(guò)這三種合金的峰時(shí)效EBSD數(shù)據(jù)分析可知,Ni元素的添加能夠抑制合金在峰時(shí)效再結(jié)晶行為的發(fā)生,提高NMP211合金的抗軟化作用,使其有更高的峰值硬度。(3)通過(guò)這三組冷軋后的峰時(shí)效態(tài)合金進(jìn)行高溫軟化試驗(yàn)可知,NMP111合金的軟化溫度為505℃。Mn元素的添加可提高NMP121合金的軟化溫度,達(dá)到530℃。發(fā)現(xiàn)NMP121合金抗軟化溫度的提高與Mn元素的添加抑制合金的再結(jié)晶晶粒的形核長(zhǎng)大以及析出相的粗化有關(guān)。

孫朋飛[4](2021)在《無(wú)氧銅線強(qiáng)度—導(dǎo)電率關(guān)系演化規(guī)律及機(jī)制研究》文中進(jìn)行了進(jìn)一步梳理銅及銅合金線材廣泛應(yīng)用于電線電纜領(lǐng)域,起到承重輸電的作用,強(qiáng)度和導(dǎo)電率是銅線材的關(guān)鍵性能。然而,強(qiáng)度和導(dǎo)電率之間的制約關(guān)系限制了高性能銅線的進(jìn)一步發(fā)展。因此,探索研究強(qiáng)度與導(dǎo)電率制約關(guān)系背后的機(jī)制,打破強(qiáng)度-導(dǎo)電率制約關(guān)系對(duì)高強(qiáng)高導(dǎo)銅材料的制備來(lái)說(shuō)尤為重要。在銅線輸電服役過(guò)程中,銅線內(nèi)的缺陷會(huì)與電子發(fā)生交互作用,從而產(chǎn)生熱效應(yīng)??梢哉J(rèn)為無(wú)氧銅線實(shí)際服役工況為帶熱服役,無(wú)氧銅線在帶熱服役狀態(tài)下強(qiáng)度和導(dǎo)電率的演化規(guī)律有待研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下。(1)設(shè)計(jì)了一系列退火參數(shù)對(duì)無(wú)氧銅桿進(jìn)行退火處理,根據(jù)霍爾-佩奇關(guān)系制備了具有不同晶粒尺寸的退火態(tài)無(wú)氧銅桿。隨后對(duì)不同退火態(tài)的無(wú)氧銅桿連續(xù)冷拉拔,據(jù)此制備出不同拉拔變形量的無(wú)氧銅線。研究發(fā)現(xiàn),在拉拔變形初期,隨著變形量的增大,無(wú)氧銅線強(qiáng)度逐漸增大,導(dǎo)電率則逐漸下降,強(qiáng)度和導(dǎo)電率仍保持傳統(tǒng)的制約關(guān)系;在拉拔變形后期,無(wú)氧銅線強(qiáng)度和導(dǎo)電率均隨著變形量的增大而增大,即強(qiáng)度和導(dǎo)電率同步提高。微觀組織觀察發(fā)現(xiàn),位錯(cuò)、織構(gòu)和晶粒是影響冷拉拔無(wú)氧銅線強(qiáng)度和電導(dǎo)率的主要微觀組織結(jié)構(gòu)。通過(guò)定量計(jì)算微觀結(jié)構(gòu)對(duì)強(qiáng)度和電導(dǎo)率的貢獻(xiàn),發(fā)現(xiàn)位錯(cuò)、晶界和<111>織構(gòu)是連續(xù)冷拔無(wú)氧銅導(dǎo)線的主要強(qiáng)化因素。拉長(zhǎng)的晶粒和位錯(cuò)回復(fù)促進(jìn)了無(wú)氧銅線導(dǎo)電率的提高,細(xì)長(zhǎng)的纖維狀晶粒則是導(dǎo)致無(wú)氧銅線強(qiáng)度和導(dǎo)電率同步提高的關(guān)鍵因素。分析無(wú)氧銅線強(qiáng)度-導(dǎo)電率同步提高機(jī)制發(fā)現(xiàn),在銅中添加可以降低銅層錯(cuò)能的低固溶度合金元素,并結(jié)合機(jī)械加工和熱處理工藝可以成為合適的高強(qiáng)高導(dǎo)銅材料制備方法。(2)采用退火處理模擬無(wú)氧銅線帶熱服役狀態(tài),對(duì)無(wú)氧銅線設(shè)定了80℃、150℃、210℃、250℃和300℃的退火溫度,其中80℃是正常服役溫度,300℃是發(fā)生短路時(shí)的溫度,對(duì)所有退火溫度均設(shè)定了退火時(shí)間梯度。經(jīng)過(guò)不同參數(shù)退火處理后,測(cè)試了所有退火態(tài)無(wú)氧銅線強(qiáng)度和導(dǎo)電率。結(jié)果表明,當(dāng)退火溫度為80℃和150℃時(shí),無(wú)氧銅線強(qiáng)度略有下降并趨于穩(wěn)定,導(dǎo)電率略微提高,說(shuō)明無(wú)氧銅線可以在150℃條件下安全服役。此時(shí)強(qiáng)度的下降歸結(jié)于無(wú)氧銅線中的位錯(cuò)密度下降及晶粒尺寸的略微長(zhǎng)大,導(dǎo)電率的提高則歸結(jié)于位錯(cuò)密度下降、部分非平衡晶界向平衡晶界的轉(zhuǎn)化和晶粒尺寸的略微長(zhǎng)大。當(dāng)退火溫度達(dá)到210℃及以上時(shí),隨著退火時(shí)間的增加,無(wú)氧銅線強(qiáng)度大幅下降,導(dǎo)電率明顯提高,并在退火態(tài)銅線內(nèi)觀察到再結(jié)晶現(xiàn)象。理論分析表明,晶粒尺寸的長(zhǎng)大、位錯(cuò)的回復(fù)和織構(gòu)強(qiáng)化的減弱是高溫退火無(wú)氧銅線強(qiáng)度大幅下降的主要機(jī)制,晶粒長(zhǎng)大、位錯(cuò)回復(fù)以及晶界密度減小是高溫退火態(tài)無(wú)氧銅線導(dǎo)電率明顯提高的主要原因。

董鑫[5](2020)在《純銅導(dǎo)線定向熱處理研究》文中提出隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,電氣設(shè)備及電子器件日趨小型化、精密化,對(duì)純銅導(dǎo)線的電導(dǎo)率和保真性能提出了更高要求。純銅導(dǎo)線內(nèi)的橫向晶界增加電阻率,產(chǎn)生電容電感效應(yīng),導(dǎo)致多晶純銅導(dǎo)線高頻信號(hào)傳輸失真。如何消除純銅導(dǎo)線內(nèi)的橫向晶界是提高導(dǎo)電性能的研究重點(diǎn)。本文選用不同冷拔變形率的小直徑純銅導(dǎo)線作為研究對(duì)象,首先研究了冷拔變形率和熱處理工藝對(duì)純銅導(dǎo)線二次再結(jié)晶組織的影響規(guī)律,然后在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)研究了定向熱處理對(duì)純銅導(dǎo)線組織與性能的影響規(guī)律,有效消除了橫向晶界,提高了導(dǎo)電性能。主要結(jié)論如下:1.冷拔變形率對(duì)純銅導(dǎo)線晶界定向遷移具有顯著影響。冷拔變形率越大,純銅導(dǎo)線越容易發(fā)生定向二次再結(jié)晶,當(dāng)冷拔變形率>89%時(shí),可以形成較大長(zhǎng)徑比的柱狀晶。柱狀晶取向多為<112>二次再結(jié)晶織構(gòu)。2.定向熱處理工藝參數(shù)對(duì)純銅導(dǎo)線晶界定向遷移具有重要影響。不同熱區(qū)溫度對(duì)應(yīng)著相應(yīng)的最佳抽拉速率,晶界可以實(shí)現(xiàn)有效定向遷移,獲得的柱狀晶長(zhǎng)徑比最大。當(dāng)熱區(qū)溫度為750℃、抽拉速率為15μm/s時(shí),純銅導(dǎo)線內(nèi)柱狀晶最大長(zhǎng)徑比達(dá)7,電導(dǎo)率提高5%。3.純銅導(dǎo)線粗大的柱狀晶內(nèi)存在“島晶”。定向熱處理前,純銅導(dǎo)線中存在具有小角度晶界或?qū)\晶界的小晶粒,這些小晶粒被定向遷移界面繞過(guò)形成柱狀晶內(nèi)孤立的“島晶”。4.定向純銅導(dǎo)線柱狀晶界為能量較低的∑3晶界和∑9晶界。

萬(wàn)騫[6](2019)在《Si/Ca中間合金添加對(duì)6201高強(qiáng)度高導(dǎo)電性鋁合金組織和性能的影響》文中指出隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對(duì)電力需求的增加和電網(wǎng)的不斷擴(kuò)展,線路電力負(fù)荷持續(xù)增長(zhǎng),電能輸送容量要求不斷提高。目前常用的高強(qiáng)度高導(dǎo)電性6201全鋁合金導(dǎo)線材料已不能滿足電力發(fā)展的需求。本文從合金成分、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制備方法工藝方面解決6201鋁合金強(qiáng)度、導(dǎo)電性、耐高溫性三者之間的矛盾關(guān)系,研發(fā)新型高強(qiáng)度、高電導(dǎo)率的輕質(zhì)低成本鋁合金導(dǎo)線材料,對(duì)滿足長(zhǎng)距離、大跨越架空輸電線路對(duì)全鋁合金絞線的需求、降低輸電線路的電能損耗具有重要的理論研究和工程實(shí)際意義。本文分別使用Si/Ca中間合金探究了Si和Ca添加方式對(duì)6201鋁合金性能的影響。采用純Si和Al-12Si中間合金探究Si添加方式對(duì)鑄態(tài)6201鋁合金性能的影響。采用0Ca、Mg-8Al-18Ca、Mg-10Al-27Ca和Mg-30Ca探究Ca添加方式對(duì)6201鋁合金鑄態(tài)、固溶態(tài)、擠壓時(shí)效態(tài)的微觀組織、力學(xué)性能和導(dǎo)電性能的影響。中間合金采用磁懸浮熔煉制備,6201鋁合金采用普通重力鑄造方法制備,處理工藝包括固溶處理、等通道轉(zhuǎn)角擠壓和人工時(shí)效工藝,主要研究結(jié)果如下:(1)Si添加方式影響鑄態(tài)6201鋁合金第二相的析出、顯著影響合金的力學(xué)性能而對(duì)導(dǎo)電性影響較小。相比于純Si添加,Al-12Si近共晶中間合金添加方式促進(jìn)了納米尺度Mg2Si顆粒相在鋁基體晶內(nèi)、晶界大量析出,同時(shí)將晶界處長(zhǎng)條狀A(yù)l8Fe2Si相顯著細(xì)化為短棒狀、并增加其體積分?jǐn)?shù)。由此,Al-12Si添加合金在略增加導(dǎo)電性的基礎(chǔ)上,顯著提高鑄態(tài)合金的屈服、抗拉強(qiáng)度達(dá)130 MPa、194MPa,較純Si添加合金強(qiáng)度分別提高28.3%、64.14%;同時(shí)仍保持優(yōu)良的塑性,伸長(zhǎng)率達(dá)17.7%。因此,6201鋁合金中Si元素的添加方式為Al-12Si中間合金。(2)少量Ca添加顯著提高6201/Al-12Si鋁合金的強(qiáng)度和導(dǎo)電性,且作用效果隨Ca添加方式的不同而顯著不同。添加了不同含Ca中間合金的3種6201鋁合金中均發(fā)現(xiàn)了相同的第二相:Al8Fe2Si相、Mg2Si相和CaSi2相,未添加Ca的對(duì)照組中只有Al8Fe2Si相和Mg2Si相。其中含Mg較多的Mg-8Al-18Ca能夠促進(jìn)Mg2Si相的析出,Mg-10Al-27Ca能夠促進(jìn)CaSi2相的析出。需要注意的是,由于成分設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有涉及Fe元素,所以出現(xiàn)的Fe元素為雜質(zhì)引入,且該元素很難避免。(3)不同Ca中間合金添加方式顯著影響鑄態(tài)合金的力學(xué)性能。鑄態(tài)下添加Mg-8Al-18Ca的合金抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度最高,分別為133.4 MPa和195 MPa,但伸長(zhǎng)率最低,為10.4%;添加Mg-10Al-27Ca的合金綜合力學(xué)性能最好,抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和斷后伸長(zhǎng)率分別為121.2 MPa、184 MPa和13.2%;添加0Ca和Mg-30Ca的合金力學(xué)性能接近,抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度較低,但伸長(zhǎng)率較高。(4)固溶處理對(duì)不同Ca中間合金添加方式鋁合金的力學(xué)性能和導(dǎo)電性能的影響差異顯著。固溶處理后由于部分原子溶入基體,導(dǎo)致第二相尺寸變小,同時(shí)引起晶格畸變,提高了合金的變形抗力和對(duì)電子的散射作用,因此四種合金力學(xué)性能相比鑄態(tài)均有所上升,而導(dǎo)電性能均有所下降。(5)強(qiáng)塑性變形和擠壓后時(shí)效顯著提高鋁合金的力學(xué)性能和導(dǎo)電性能。在150℃進(jìn)行4道次等通道擠壓過(guò)程中,隨著道次的增加,添加了0Ca、Mg-8Al-18Ca、Mg-10Al-27Ca和Mg-30Ca的四種合金電導(dǎo)率均逐漸增加,時(shí)效后達(dá)到峰值,分別為54.38%IACS、52.33%IACS、53.27%IACS和54.53%IACS。擠壓時(shí)效后四種合金的抗拉強(qiáng)度均大幅上升,分別為291.6 MPa、336.4 MPa、337.1 MPa和293.2 MPa。添加Mg-10Al-27Ca的合金綜合性能最好。

于群[7](2019)在《中低壓電纜用Al-Fe-Cu-RE-Zr合金導(dǎo)線的制備與性能研究》文中指出Al-Fe-Cu系合金具有良好的導(dǎo)電性、強(qiáng)度、塑性、耐腐蝕性和抗蠕變性,主要應(yīng)用于中低壓電線電纜。為滿足城鎮(zhèn)化建設(shè)、增容改造和節(jié)能減排的需求,在傳統(tǒng)Al-Fe-Cu系合金的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)一種新型中強(qiáng)高導(dǎo)鋁合金單線,在保證高導(dǎo)電率的前提下,進(jìn)一步提高合金的力學(xué)性能,使其具有更佳的綜合性能。本文在Al-Fe-Cu系合金的基礎(chǔ)上,調(diào)整Fe、Cu元素的含量,并額外添加RE和Zr元素,通過(guò)金相顯微觀察、掃描電鏡分析、能譜分析、X射線衍射分析、差熱分析、拉伸試驗(yàn)、硬度測(cè)試、電阻率測(cè)試等手段研究元素含量對(duì)合金電學(xué)和力學(xué)性能的影響,采用正交試驗(yàn)優(yōu)化出Al-Fe-Cu-RE-Zr合金的成分配比,并對(duì)最優(yōu)合金的鑄態(tài)組織及其相組成進(jìn)行觀察和分析。同時(shí)研究均勻化處理、擠壓工藝以及成品退火對(duì)合金組織和性能的影響,最終確定中強(qiáng)高導(dǎo)Al-Fe-Cu-RE-Zr鋁合金單線的制備工藝。主要研究結(jié)果如下:(1)各元素含量對(duì)合金抗拉強(qiáng)度的影響程度由強(qiáng)到弱依次為:Fe>RE>Cu>Zr,其中Fe含量對(duì)抗拉強(qiáng)度的影響非常顯著;各元素含量對(duì)合金導(dǎo)電率的影響程度由強(qiáng)到弱依次為:Zr>RE>Fe>Cu,其中Zr元素含量對(duì)導(dǎo)電率的影響非常顯著,RE元素含量對(duì)導(dǎo)電率的影響顯著;各元素含量對(duì)合金伸長(zhǎng)率的影響程度由強(qiáng)到弱依次為:RE>Cu>Zr>Fe,其中RE元素含量對(duì)伸長(zhǎng)率的影響顯著。(2)綜合評(píng)價(jià)退火態(tài)鋁合金的導(dǎo)電率、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率,確定出最佳合金成分為:Al-0.5Fe-0.25Cu-0.3RE-0.05Zr,其導(dǎo)電率、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率分別為61.8%IACS、99MPa和24.6%。最優(yōu)合金鑄態(tài)顯微組織以等軸晶為主,晶界處存在一定的偏析,形成相主要有球狀相、點(diǎn)狀相、針狀相和短棒狀相等。球狀相和短棒狀相主要為富Cu稀土相,Cu元素在稀土相附近出現(xiàn)大量偏聚,稀土相附近也會(huì)存在少量的Al3Zr相;點(diǎn)狀和針狀相主要是Al-Fe-(Cu)相,以Al6Fe二元相和Al7Cu2Fe三元相為主。(3)對(duì)鑄態(tài)Al-0.5Fe-0.25Cu-0.3RE-0.05Zr合金采用不同的均勻化制度,隨著溫度的升高或保溫時(shí)間的延長(zhǎng),合金中的枝晶偏析消除,非平衡共晶組織逐漸消失,晶界附近的部分第二相回溶基體,晶界細(xì)化,晶界由連續(xù)分布變?yōu)閿嗬m(xù)分布,均勻化程度上升。最佳的均勻化制度為520℃下保溫16h。Cu元素的擴(kuò)散在鑄態(tài)合金均勻化進(jìn)程中占主導(dǎo)作用,由此得出合金的均勻化動(dòng)力學(xué)方程,該方程較好驗(yàn)證最佳均勻化制度(520℃ × 16h)。(4)Al-0.5Fe-0.25Cu-0.3RE-0.05Zr合金在350℃熱擠壓時(shí),主要發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)。經(jīng)熱擠壓水冷后的退火態(tài)合金相比于經(jīng)空冷的合金的再結(jié)晶晶粒得到明顯細(xì)化,抗拉強(qiáng)度提高,導(dǎo)電率無(wú)明顯下降,綜合性能最佳。相同溫度等溫成品退火中,經(jīng)擠壓水冷后的拉拔態(tài)合金線材再結(jié)晶孕育期變長(zhǎng),更不易發(fā)生再結(jié)晶。計(jì)算發(fā)現(xiàn),經(jīng)水冷后拉拔態(tài)合金再結(jié)晶激活能為112.3KJ/mol,較經(jīng)空冷的拉拔態(tài)合金提升了約22%。(5)確定冷拉拔態(tài)Al-0.5Fe-0.25Cu-0.3RE-0.05Zr合金的成品退火工藝為300℃×2h,此時(shí)合金的綜合性能達(dá)到最佳,抗拉強(qiáng)度為113.3MPa,伸長(zhǎng)率為15.1%,導(dǎo)電率為62.0%IACS。

商迎秋[8](2019)在《反向擠壓制備Al-Fe-Zr耐熱鋁合金導(dǎo)線的研究》文中指出電力的發(fā)展以及智能電網(wǎng)建設(shè)的全面推進(jìn)對(duì)架空輸電導(dǎo)線的性能提出了更高的要求。我國(guó)傳統(tǒng)架空導(dǎo)線以鋼芯鋁絞線為主,其耐熱性能較差,使得線路的輸電容量受到一定限制。而耐熱鋁合金導(dǎo)線具有輸電容量大、比強(qiáng)度高、導(dǎo)電性能好等優(yōu)點(diǎn),從而在長(zhǎng)距離、大跨越、超電壓輸電的要求下具有重要的應(yīng)用前景。本文采用鑄造方法制備了不同Zr含量的Al-0.35Fe-xZr(wt.%)(其中x為0.1、0.2、0.3、0.4)合金鑄錠,利用反向擠壓制備了 Al-Fe-Zr合金電工圓鋁桿,隨后采取多道次的冷拔變形,獲得不同標(biāo)稱直徑的綜合性能優(yōu)良的超耐熱Al-Fe-Zr合金導(dǎo)線。分別研究了鑄、擠壓以及拉拔變形過(guò)程中的合金的組織演化與性能變化規(guī)律。獲得如下研究結(jié)果:(1)獲得了不同Zr含量對(duì)鑄態(tài)Al-0.35Fe合金的組織與性能的影響規(guī)律。Zr元素的加入可以細(xì)化鑄態(tài)Al-0.35Fe合金晶粒。隨著Zr含量的增加,鑄態(tài)Al-0.35Fe合金的晶粒從73 μm逐漸細(xì)化至22.74μm,這是因?yàn)閆r元素的加入使金屬液在凝固時(shí)形核率增大,從而使得晶粒得到了細(xì)化;Zr元素的添加能改善初生Al3Fe相的形貌。隨著Zr含量的增加,晶界處的共晶組織減少,有大量的細(xì)小短棒狀A(yù)l3Fe相形成了團(tuán)簇,團(tuán)簇平均直徑為1.18μm,其內(nèi)部短棒狀A(yù)l3Fe相長(zhǎng)度為190nm。Al-0.35Fe合金的抗拉強(qiáng)度隨Zr含量的增加而升高,從54.93MPa增加到71.23MPa,而延伸率從36.7%降到27.7%。(2)獲得了反向熱擠壓過(guò)程中Al-Fe-Zr合金的組織演變特點(diǎn)與性能變化規(guī)律。擠壓變形能明顯細(xì)化Al-Fe-Zr合金晶粒,促進(jìn)亞穩(wěn)態(tài)Al3Zr粒子析出,Al3Zr粒子形貌為球狀,平均尺寸為50nm。隨著Zr含量的增加,Al3Zr粒子的體積分?jǐn)?shù)增加,形貌尺寸變化不大。Al3Fe相在變形過(guò)程中發(fā)生了破碎并沿金屬的流動(dòng)方向呈流線分布,具有明顯的方向性。隨Zr含量從0.1wt.%增加到0.4wt.%,Al-0.35Fe合金的抗拉強(qiáng)度從128MPa升到了 152MPa,延伸率從33.32%降到了 25.69%。(3)獲得了冷拔變形過(guò)程中Al-Fe-Zr合金的組織演化與性能變化規(guī)律。在冷拔變形過(guò)程中,晶粒在拉拔方向上被拉長(zhǎng),形成纖維狀拉拔組織,隨著變形量的增大,合金導(dǎo)線內(nèi)部位錯(cuò)密度逐漸增大。受位錯(cuò)強(qiáng)化和第二相強(qiáng)化的影響,其抗拉強(qiáng)度逐漸增大,延伸率降低,導(dǎo)電率有所升高。(4)獲得了退火態(tài)標(biāo)稱直徑為4.3mm的Al-0.35Fe-0.1Zr(wt.%)耐熱鋁合金導(dǎo)線,導(dǎo)線抗拉強(qiáng)度為184.77MPa,延伸率為16.16%,導(dǎo)電率為60.13%IACS,導(dǎo)線綜合性能優(yōu)于《國(guó)際電工委員會(huì)架空導(dǎo)線用耐熱鋁合金線標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)AT1和AT3耐熱鋁導(dǎo)線的要求。

王祥[9](2019)在《Al-Fe合金中含鐵相納米化調(diào)控及其對(duì)組織性能的影響》文中認(rèn)為耐熱鋁合金導(dǎo)線具有載流量高、耐熱性好、安全性高的突出優(yōu)勢(shì),在輸電線路中獲得廣泛應(yīng)用。在Al-Zr合金導(dǎo)線基礎(chǔ)上添加Er、Sc等稀土元素,開(kāi)發(fā)出的Al-Zr-Er、Al-Zr-Sc等新型耐熱導(dǎo)線雖然具有更高的綜合性能,但是Er、Sc等元素價(jià)格昂貴。Fe元素是鋁合金中常見(jiàn)的雜質(zhì)元素,容易形成針片狀含F(xiàn)e相,割裂合金基體,損害合金的力學(xué)性能,而現(xiàn)有的方法除Fe或改性處理含F(xiàn)e相的效果不理想,成為長(zhǎng)期困擾鋁加工行業(yè)的難題。為此,本文提出了采用連續(xù)流變擠壓與形變熱處理調(diào)控含F(xiàn)e相的新方法,在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(資助號(hào):51674077)的資助下,利用連續(xù)流變擠壓成形過(guò)程的快速冷卻和剪切變形將鋁合金中的含F(xiàn)e相細(xì)化到納米尺寸,利用納米Fe相的耐熱和強(qiáng)化作用,用Fe替代了部分Zr、Sc元素,開(kāi)發(fā)出了 Al-Sc-Zr-Fe合金耐熱導(dǎo)線。這種方法不但省去了除Fe工藝,而且將Fe元素變廢為寶,大幅度降低了耐熱鋁合金導(dǎo)線成本。獲得的主要結(jié)果如下:(1)闡明了連續(xù)流變擠壓過(guò)程中納米Al3Fe相的形成機(jī)理及其對(duì)合金力學(xué)性能的影響。Al-1Fe(wt.%)合金熔體在連續(xù)流變擠壓機(jī)的輥-靴型腔中受到擠壓輪和擠壓靴的快速冷卻作用,使凝固的共晶組織中的Al3Fe相細(xì)化。另外,凝固后的Al-1Fe(wt.%)合金在輥-靴型腔內(nèi)部、擠壓輪槽出口和擴(kuò)展擠壓模具內(nèi)發(fā)生剪切變形,Al3Fe相在剪切力作用下被進(jìn)一步細(xì)化成為兩種尺度的納米相。一種是平均長(zhǎng)度為300 nm的塊狀相,另一種是平均直徑為20 nm的近球形相。兩種尺度的納米相尺寸明顯小于鑄態(tài)Al-1Fe(wt.%)合金中針片狀A(yù)l3Fe相的平均長(zhǎng)度40 μm。連續(xù)流變擠壓Al-1Fe(wt.%)合金的抗拉強(qiáng)度為135 MPa,延伸率為30%,分別比報(bào)道的鑄態(tài)Al-1Fe(wt.%)合金抗拉強(qiáng)度提高了 58.8%,延伸率提高了 1 7.6%,比稀土改性處理后的Al-1Fe(wt.%)合金的抗拉強(qiáng)度和延伸率提高了 51.7%和5.3%。(2)揭示了熱作用下納米Al3Fe相的演化機(jī)理及其對(duì)力學(xué)性能的影響。熱處理過(guò)程中,尺寸為20 nm的球形Al3Fe相溶解到基體中,尺寸為300 nm的塊狀A(yù)l3Fe相發(fā)生球化轉(zhuǎn)變。球化轉(zhuǎn)變的驅(qū)動(dòng)力是相的表面能和晶核變形能的降低。隨著熱處理時(shí)間的進(jìn)一步延長(zhǎng),球化后的Al3Fe相擇優(yōu)生長(zhǎng),轉(zhuǎn)變?yōu)獒樒瑺?。納米Al3Fe相的尺寸小,表面曲率大,導(dǎo)致其在熱作用下快速球化和粗化,Al3Fe相尺寸對(duì)球化時(shí)間的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于熱處理溫度對(duì)球化時(shí)間的影響。鑄態(tài)Al-1Fe(wt.%)合金中的粗大片狀A(yù)l3Fe相的尺寸和形貌在熱處理過(guò)程中不發(fā)生明顯變化。在熱處理過(guò)程中,連續(xù)流變擠壓Al-1Fe(wt.%)合金的抗拉強(qiáng)度逐漸降低并趨于穩(wěn)定,但一直高于經(jīng)過(guò)相同熱處理后的鑄態(tài)Al-1Fe(wt.%)合金的抗拉強(qiáng)度。在熱處理過(guò)程中,連續(xù)流變擠壓Al-1Fe(wt.%)合金的延伸率也是逐漸降低并趨于穩(wěn)定,在500℃下熱處理8 h后,連續(xù)流變擠壓Al-1Fe(wt.%)合金的延伸率低于經(jīng)過(guò)相同熱處理后的鑄態(tài)Al-1Fe(wt.%)合金的延伸率。(3)分析了第二相硬質(zhì)粒子尺寸對(duì)連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的影響,并獲得了臨界粒子尺寸的計(jì)算模型。由于納米Al3Fe相的尺寸不均勻,連續(xù)流變擠壓Al-1Fe(wt.%)合金中同時(shí)存在促進(jìn)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的小尺度的納米Al3Fe相和抑制動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的大尺度的納米Al3Fe相。連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶優(yōu)先在含有尺寸為20 nm的Al3Fe相的區(qū)域發(fā)生,納米Al3Fe相使動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的臨界變形量減小,而尺寸為300 nm的塊狀A(yù)l3Fe相阻礙動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生。因此,連續(xù)流變擠壓Al-1Fe(wt.%)合金比純鋁更早發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,但是發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的速率小于純鋁。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所建立的計(jì)算模型。(4)獲得了冷軋變形對(duì)連續(xù)流變擠壓Al-1Fe(wt.%)合金力學(xué)性能的影響,并分析了強(qiáng)化機(jī)理。冷軋變形過(guò)程中,隨著壓下量的增大,Al-1Fe(wt.%)合金的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度逐漸升高,延伸率先降低后升高,當(dāng)冷軋壓下量為60%時(shí),Al-1Fe(wt.%)合金的延伸率最低。軋制變形后期,由于發(fā)生了連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶導(dǎo)致晶粒細(xì)化,從而使延伸率升高。經(jīng)過(guò)壓下量為90%的冷軋變形后,連續(xù)流變擠壓Al-1Fe(wt.%)合金的屈服強(qiáng)度為241.6 MPa,抗拉強(qiáng)度為275.0 MPa,延伸率為27.7%。連續(xù)流變擠壓的純鋁經(jīng)過(guò)同樣冷軋變形后的屈服強(qiáng)度為137.6 MPa,抗拉強(qiáng)度為156.0 MPa,延伸率為32.6%。冷軋變形純鋁的強(qiáng)化機(jī)制為細(xì)晶強(qiáng)化和位錯(cuò)強(qiáng)化,而Al-1Fe(wt.%)合金的強(qiáng)化機(jī)制為細(xì)晶強(qiáng)化、位錯(cuò)強(qiáng)化和第二相強(qiáng)化。(5)揭示了累積連續(xù)擠壓變形過(guò)程中Al-1Fe(wt.%)合金組織演化機(jī)理。經(jīng)過(guò)1道次的累積連續(xù)擠壓變形后,Al-1Fe(wt.%)合金發(fā)生了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,平均晶粒尺寸從13.0 μm細(xì)化到1.2 μm,細(xì)化效果優(yōu)于累積壓下量為90%的5道次冷軋變形。由于變形產(chǎn)生的熱效應(yīng)和剪切應(yīng)變的共同作用,合金中的納米Al3Fe相發(fā)生球化轉(zhuǎn)變,平均長(zhǎng)度減小到200 nm。(6)制備出了綜合性能優(yōu)良的、低成本的Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe(wt.%)合金耐熱導(dǎo)線,綜合性能優(yōu)于國(guó)際電工委IEC62004-2007的標(biāo)準(zhǔn)值。Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe(wt.%)合金導(dǎo)線的熱處理方式為T5熱處理(300℃下保溫6 h),熱處理后合金導(dǎo)線的抗拉強(qiáng)度為135.8 MPa,延伸率為21.95%,導(dǎo)電率為60.77%IACS。經(jīng)冷拔后制備的直徑為4.5 mm的Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe(wt.%)合金導(dǎo)線的抗拉強(qiáng)度為188.2 MPa,延伸率為7.92%,導(dǎo)電率為60.28%IACS,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行溫度可達(dá)230℃,為AT4型耐熱鋁合金導(dǎo)線,綜合性能優(yōu)于國(guó)際電工委IEC62004-2007標(biāo)準(zhǔn)中的AT1、AT3和AT4型耐熱導(dǎo)線。制備的標(biāo)稱直徑為3 mm的Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe(wt.%)合金導(dǎo)線的抗拉強(qiáng)度為190.6 MPa,延伸率為7.16%,導(dǎo)電率為60.22%IACS,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行溫度為150℃,為AT1型耐熱鋁合金導(dǎo)線,綜合性能優(yōu)于國(guó)際電工委IEC62004-2007標(biāo)準(zhǔn)中的AT1型耐熱導(dǎo)線。

侯嘉鵬[10](2019)在《鋁及鋁合金線高強(qiáng)度高導(dǎo)電率機(jī)制研究》文中認(rèn)為隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,電力消費(fèi)也在逐年增加。由于主要電力生產(chǎn)單位集中在邊遠(yuǎn)地區(qū),而主要電力消費(fèi)城市集中在東部沿海,發(fā)電端到受電端的距離較遠(yuǎn),這種生產(chǎn)與消費(fèi)地域空間上的分布不均衡特點(diǎn)導(dǎo)致長(zhǎng)距離輸送電力不可避免。在金屬結(jié)構(gòu)材料中,銀、銅、金和鋁的導(dǎo)電率逐漸下降,但是綜合考慮性能表現(xiàn)和經(jīng)濟(jì)因素,鋁是架空輸電導(dǎo)線上應(yīng)用最多的導(dǎo)體材料。架空導(dǎo)線在服役過(guò)程中需要承受風(fēng)載、冰載和自重,輸電過(guò)程中在線路上會(huì)產(chǎn)生能耗。因此,抗拉強(qiáng)度和導(dǎo)電率是架空導(dǎo)線用金屬鋁導(dǎo)體材料最為重要的兩個(gè)性能指標(biāo)。高的強(qiáng)度可以保證架空導(dǎo)線在服役過(guò)程中的安全可靠性,高的導(dǎo)電率則有利于降低電力傳輸過(guò)程中的電能損耗。然而,金屬材料的強(qiáng)度和導(dǎo)電率通常相互制約。如何打破金屬材料的強(qiáng)度和導(dǎo)電率制約關(guān)系并制備出高強(qiáng)度和高導(dǎo)電率鋁及鋁合金線是極為重要的科學(xué)問(wèn)題和亟待解決的工業(yè)難題。工業(yè)純鋁、Al-Mg-Si合金和Al-Fe合金是架空導(dǎo)線最常用的導(dǎo)體材料。本文以工業(yè)純鋁線、Al-Mg-Si合金線和Al-Fe合金線為研究對(duì)象,系統(tǒng)地研究了它們的強(qiáng)化機(jī)制和高導(dǎo)機(jī)制以及強(qiáng)度-導(dǎo)電率制約關(guān)系的演化規(guī)律和機(jī)制。此外,本文還提出了一種鋁包鋁合金復(fù)合結(jié)構(gòu)線及制備工藝,并對(duì)復(fù)合線的組織和性能分別進(jìn)行了表征和測(cè)試。從實(shí)際生產(chǎn)線上選取了不同拉拔變形量的工業(yè)純鋁線為研究對(duì)象,并繪制了強(qiáng)度和導(dǎo)電率關(guān)系曲線,發(fā)現(xiàn)工業(yè)純鋁線的導(dǎo)電率隨強(qiáng)度的增加先下降后上升,據(jù)此發(fā)現(xiàn)了“反常強(qiáng)度-導(dǎo)電率制約關(guān)系”現(xiàn)象,即強(qiáng)度和導(dǎo)電率同步提升。進(jìn)一步微觀組織觀察表明,隨著變形量增大,晶粒沿著軸向逐漸被拉長(zhǎng)。晶粒尺寸統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明:晶粒厚度逐漸減小,而晶粒長(zhǎng)度先保持不變后大幅增加。減小晶粒厚度可以增加鋁線強(qiáng)度并且損失較小的導(dǎo)電率,而增加晶粒長(zhǎng)度則大幅提高導(dǎo)電率并不損失強(qiáng)度。此外,當(dāng)變形量增大時(shí),工業(yè)純鋁線內(nèi)部的<001>軟織構(gòu)逐漸向<111>硬織構(gòu)轉(zhuǎn)變,并且織構(gòu)的轉(zhuǎn)變起到了強(qiáng)化作用但幾乎不影響導(dǎo)電率。簡(jiǎn)言之,利用細(xì)長(zhǎng)晶粒結(jié)合硬取向織構(gòu)可以改善純鋁線“強(qiáng)度-導(dǎo)電率制約關(guān)系”。并依據(jù)此原則改進(jìn)了傳統(tǒng)工業(yè)純鋁線的生產(chǎn)工藝,制備出強(qiáng)度滿足要求,導(dǎo)電率超過(guò)63.0%IACS的高導(dǎo)電率工業(yè)純鋁線。采用預(yù)時(shí)效加冷變形工藝,制備出強(qiáng)度和導(dǎo)電率分別為352.3 MPa和55.97%IACS的Al-Mg-Si合金線,與其它文獻(xiàn)中的Al-Mg-Si合金線性能相比,本文制備的Al-Mg-Si合金線的性能更為優(yōu)異。此外,與傳統(tǒng)工藝制備的Al-Mg-Si合金線相比,采用預(yù)時(shí)效加冷變形工藝制備的Al-Mg-Si合金線內(nèi)部觀察到了大量的納米析出相,其強(qiáng)度和導(dǎo)電率同步提高。當(dāng)固溶原子以納米析出相的形式析出時(shí),既可以凈化基體提高導(dǎo)電率,又可以實(shí)現(xiàn)析出強(qiáng)化。根據(jù)理論推導(dǎo),建立了析出強(qiáng)化和導(dǎo)電率與析出相半徑的定性關(guān)系。結(jié)果表明,當(dāng)析出相半徑小于臨界納米尺寸時(shí),隨著析出相半徑的增大,Al-Mg-Si合金線強(qiáng)度和導(dǎo)電率同步增加,即打破了“強(qiáng)度-導(dǎo)電率制約關(guān)系”。采用低固溶合金元素Fe合金化,制備出一種Al-Fe合金線,其抗拉強(qiáng)度和導(dǎo)電率分別高達(dá)306.8 MPa和58.94%IACS。與目前文獻(xiàn)報(bào)道的Al-Mg-Si合金線性能相比,當(dāng)二者強(qiáng)度相同時(shí),Al-Fe合金線具有更高的導(dǎo)電率。Al-Fe合金線的高強(qiáng)度高導(dǎo)電率機(jī)制為Fe與Al反應(yīng)生成的納米Al6Fe析出相導(dǎo)致析出強(qiáng)化。Fe在Al中的極低固溶度導(dǎo)致大量析出,這種行為凈化了基體,提升了導(dǎo)電率。此外,分析了不同變形量Al-Fe合金線的組織演化規(guī)律,繪制了強(qiáng)度-導(dǎo)電率關(guān)系曲線。鑒于高壓交流輸電存在“集膚效應(yīng)”,本文采用過(guò)盈配合的方法成功地制備了鋁包鋁合金坯錠,其外層為工業(yè)純鋁,內(nèi)層為鋁合金,并采用多道次拉絲制備出了鋁包鋁合金線,其抗拉強(qiáng)度和導(dǎo)電率分別為226.5 MPa和59.35%IACS。在鋁包鋁合金線的純鋁與鋁合金之間界面上觀察到了完整的晶粒,并且在界面處未見(jiàn)缺陷和金屬間化合物,表明本文的工藝可以用于制備界面結(jié)合良好的雙金屬?gòu)?fù)合線。與純鋁線和鋁合金線的性能對(duì)比發(fā)現(xiàn),鋁包鋁合金線結(jié)合了純鋁的高導(dǎo)電特性和鋁合金的高強(qiáng)度特性,這一發(fā)現(xiàn)為改善強(qiáng)度和導(dǎo)電率制約關(guān)系并制備高強(qiáng)度高導(dǎo)電率鋁線提供了一種新思路。通過(guò)對(duì)工業(yè)純鋁線、Al-Mg-Si合金線、Al-Fe合金線和鋁包鋁合金線強(qiáng)度-導(dǎo)電率制約機(jī)制研究,針對(duì)鋁及鋁合金導(dǎo)體材料提出了打破“強(qiáng)度-導(dǎo)電率制約關(guān)系”的四種機(jī)制,即晶粒細(xì)長(zhǎng)化、織構(gòu)<111>化、合金元素低固溶和析出相納米化。高強(qiáng)度高導(dǎo)電率鋁及鋁合金導(dǎo)體材料是架空導(dǎo)線用金屬鋁導(dǎo)體材料發(fā)展的主要方向,本文通過(guò)典型鋁及鋁合金線強(qiáng)度-導(dǎo)電率制約行為的研究,揭示了金屬鋁導(dǎo)體材料“強(qiáng)度-導(dǎo)電率制約機(jī)制”,不僅奠定了打破“強(qiáng)度-導(dǎo)電率制約關(guān)系”的理論基礎(chǔ),同時(shí)也制備出了高強(qiáng)度高導(dǎo)電率金屬鋁導(dǎo)體材料,為金屬鋁導(dǎo)體材料制備技術(shù)的改進(jìn)提供了重要的參考。

二、銅導(dǎo)線中晶界對(duì)導(dǎo)電性影響的研究(論文開(kāi)題報(bào)告)

(1)論文研究背景及目的

此處內(nèi)容要求:

首先簡(jiǎn)單簡(jiǎn)介論文所研究問(wèn)題的基本概念和背景,再而簡(jiǎn)單明了地指出論文所要研究解決的具體問(wèn)題,并提出你的論文準(zhǔn)備的觀點(diǎn)或解決方法。

寫法范例:

本文主要提出一款精簡(jiǎn)64位RISC處理器存儲(chǔ)管理單元結(jié)構(gòu)并詳細(xì)分析其設(shè)計(jì)過(guò)程。在該MMU結(jié)構(gòu)中,TLB采用叁個(gè)分離的TLB,TLB采用基于內(nèi)容查找的相聯(lián)存儲(chǔ)器并行查找,支持粗粒度為64KB和細(xì)粒度為4KB兩種頁(yè)面大小,采用多級(jí)分層頁(yè)表結(jié)構(gòu)映射地址空間,并詳細(xì)論述了四級(jí)頁(yè)表轉(zhuǎn)換過(guò)程,TLB結(jié)構(gòu)組織等。該MMU結(jié)構(gòu)將作為該處理器存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)重要組成部分。

(2)本文研究方法

調(diào)查法:該方法是有目的、有系統(tǒng)的搜集有關(guān)研究對(duì)象的具體信息。

觀察法:用自己的感官和輔助工具直接觀察研究對(duì)象從而得到有關(guān)信息。

實(shí)驗(yàn)法:通過(guò)主支變革、控制研究對(duì)象來(lái)發(fā)現(xiàn)與確認(rèn)事物間的因果關(guān)系。

文獻(xiàn)研究法:通過(guò)調(diào)查文獻(xiàn)來(lái)獲得資料,從而全面的、正確的了解掌握研究方法。

實(shí)證研究法:依據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論和實(shí)踐的需要提出設(shè)計(jì)。

定性分析法:對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行“質(zhì)”的方面的研究,這個(gè)方法需要計(jì)算的數(shù)據(jù)較少。

定量分析法:通過(guò)具體的數(shù)字,使人們對(duì)研究對(duì)象的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步精確化。

跨學(xué)科研究法:運(yùn)用多學(xué)科的理論、方法和成果從整體上對(duì)某一課題進(jìn)行研究。

功能分析法:這是社會(huì)科學(xué)用來(lái)分析社會(huì)現(xiàn)象的一種方法,從某一功能出發(fā)研究多個(gè)方面的影響。

模擬法:通過(guò)創(chuàng)設(shè)一個(gè)與原型相似的模型來(lái)間接研究原型某種特性的一種形容方法。

三、銅導(dǎo)線中晶界對(duì)導(dǎo)電性影響的研究(論文提綱范文)

(1)退火處理對(duì)銅導(dǎo)線晶界特征分布及導(dǎo)電性能的影響(論文提綱范文)

1試驗(yàn)材料與方法
2 試驗(yàn)結(jié)果與討論
    2.1 原材料微觀結(jié)構(gòu)
    2.2 熱處理對(duì)微觀結(jié)構(gòu)的影響
        2.2.1 退火溫度對(duì)微觀組織和晶界特征分布的影響
        2.2.2 退火時(shí)間對(duì)微觀組織和晶界特征分布的影響
    2.3 導(dǎo)電性能
3 結(jié)論

(2)銅導(dǎo)線過(guò)電流故障熔痕特征及數(shù)值模擬研究(論文提綱范文)

摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
        1.1.1 論文選題的背景
        1.1.2 論文研究的意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 電氣火災(zāi)物證鑒定技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 銅導(dǎo)線過(guò)電流故障的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 金屬凝固微觀組織數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容
    1.4 技術(shù)路線
2 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)裝置及材料
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    2.3 實(shí)驗(yàn)分析方法
        2.3.1 視頻采集系統(tǒng)
        2.3.2 熱重與差熱(TG/DSC)實(shí)驗(yàn)分析
        2.3.3 FT-IR紅外分析
        2.3.4 金相組織(OM)分析
        2.3.5 X射線衍射(XRD)分析
        2.3.6 掃描電子顯微鏡與X射線能譜儀(SEM/EDS)分析
    2.4 本章小結(jié)
3 銅導(dǎo)線過(guò)電流故障演變過(guò)程實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 銅導(dǎo)線過(guò)電流故障過(guò)程實(shí)驗(yàn)研究
        3.1.1 PVC銅導(dǎo)線過(guò)電流故障燃燒過(guò)程實(shí)驗(yàn)研究
        3.1.2 裸銅導(dǎo)線過(guò)電流故障燃燒過(guò)程實(shí)驗(yàn)研究
    3.2 PVC導(dǎo)線燃燒熱解實(shí)驗(yàn)研究
    3.3 銅導(dǎo)線過(guò)電流故障過(guò)程中溫度變化實(shí)驗(yàn)研究
        3.3.1 PVC導(dǎo)線過(guò)電流故障過(guò)程溫度變化實(shí)驗(yàn)研究
        3.3.2 裸導(dǎo)線過(guò)電流故障過(guò)程中溫度變化實(shí)驗(yàn)研究
    3.4 導(dǎo)線熔斷引燃過(guò)程實(shí)驗(yàn)研究
        3.4.1 銅導(dǎo)線過(guò)電流故障熔斷位置實(shí)驗(yàn)研究
        3.4.2 銅導(dǎo)線過(guò)電流故障熔斷時(shí)間實(shí)驗(yàn)研究
        3.4.3 銅導(dǎo)線過(guò)電流故障熔斷后燃燒過(guò)程實(shí)驗(yàn)研究
    3.5 本章小結(jié)
4 銅導(dǎo)線過(guò)電流故障熔痕微觀組織研究
    4.1 額定電流下的微觀組織分析
    4.2 電流強(qiáng)度對(duì)故障熔痕微觀結(jié)構(gòu)的影響
        4.2.1 金相組織分析
        4.2.2 電弧熔痕孔洞成分分析
        4.2.3 物相結(jié)構(gòu)分析
    4.3 絕緣層對(duì)故障熔痕微觀結(jié)構(gòu)的影響
        4.3.1 電弧熔痕金相組織分析
        4.3.2 電弧熔痕晶界成分分析
        4.3.3 電弧熔痕物相結(jié)構(gòu)分析
    4.4 冷卻方式對(duì)故障熔痕微觀結(jié)構(gòu)的影響
        4.4.1 金相組織分析
        4.4.2 電弧熔痕孔洞成分分析
        4.4.3 電弧熔痕物相結(jié)構(gòu)分析
    4.5 本章小結(jié)
5 銅導(dǎo)線凝固及微觀組織數(shù)值模擬研究
    5.1 三維幾何模型
    5.2 導(dǎo)線凝固的CAFE模型
    5.3 晶體形核與生長(zhǎng)模型
        5.3.1 形核模型
        5.3.2 生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)模型
    5.4 三維熱傳導(dǎo)
    5.5 模擬參數(shù)
    5.6 導(dǎo)線凝固過(guò)程中溫度場(chǎng)數(shù)值模擬
    5.7 銅導(dǎo)線凝固過(guò)程中微觀組織數(shù)值模擬
        5.7.1 晶粒生長(zhǎng)過(guò)程
        5.7.2 不同條件下銅導(dǎo)線凝固過(guò)程中微觀組織數(shù)值模擬
    5.8 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄

(3)Ni、Mn對(duì)Cu-Ni-Mn-P合金組織性能影響研究(論文提綱范文)

摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景和意義
    1.2 時(shí)效型高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金的設(shè)計(jì)原理
        1.2.1 根據(jù)固溶度選擇合金元素
        1.2.2 根據(jù)時(shí)效析出相選擇合金元素
    1.3 時(shí)效型高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金的強(qiáng)度和導(dǎo)電率的機(jī)制
        1.3.1 強(qiáng)度機(jī)制
        1.3.2 導(dǎo)電率機(jī)制
    1.4 銅合金的抗高溫軟化性能
    1.5 課題研究的內(nèi)容及意義
第二章 實(shí)驗(yàn)過(guò)程與研究方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)合金的制備
    2.2 實(shí)驗(yàn)的技術(shù)路線
    2.3 合金的加工工藝
        2.3.1 熱加工工藝
        2.3.2 冷加工工藝
        2.3.3 熱軋工藝
        2.3.4 固溶工藝
        2.3.5 時(shí)效工藝
        2.3.6 冷軋工藝
    2.4 性能測(cè)試方法
        2.4.1 硬度測(cè)試
        2.4.2 導(dǎo)電率測(cè)試
        2.4.3 高溫軟化溫度測(cè)試
    2.5 顯微組織觀察
        2.5.1 金相顯微觀察
        2.5.2 掃描電子顯微鏡觀察
        2.5.3 透射電子顯微鏡觀察
第三章 Cu-Ni-Mn-P合金時(shí)效析出行為研究
    3.1 前言
    3.2 鑄態(tài)和熱軋態(tài)組織
    3.3 固溶態(tài)組織和性能
    3.4 時(shí)效過(guò)程中組織及性能演變
        3.4.1 Ni、Mn元素對(duì)合金組織的影響
        3.4.2 Ni、Mn元素對(duì)合金性能的影響
    3.5 合金組織及性能的影響機(jī)理
    3.6 本章小結(jié)
第四章 冷變形Cu-Ni-Mn-P合金的時(shí)效析出行為研究
    4.1 引言
    4.2 Ni、Mn元素對(duì)冷變形后合金組織性能的影響
    4.3 Ni、Mn元素對(duì)冷變形時(shí)效后合金組織性能的影響
        4.3.1 Ni、Mn元素對(duì)冷變形時(shí)效后合金性能的影響
        4.3.2 Ni、Mn元素對(duì)冷變形時(shí)效后合金組織的影響
    4.4 Ni、Mn元素對(duì)合金冷變形時(shí)效組織及性能的影響機(jī)理
    4.5 合金的高溫軟化性能及其機(jī)理
        4.5.1 合金高溫軟化性能
        4.5.2 合金的高溫軟化機(jī)理
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間研究成果

(4)無(wú)氧銅線強(qiáng)度—導(dǎo)電率關(guān)系演化規(guī)律及機(jī)制研究(論文提綱范文)

摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 金屬材料強(qiáng)化機(jī)制
        1.2.1 晶界強(qiáng)化
        1.2.2 位錯(cuò)強(qiáng)化
        1.2.3 固溶強(qiáng)化
        1.2.4 第二相強(qiáng)化
        1.2.5 織構(gòu)強(qiáng)化
    1.3 金屬材料導(dǎo)電機(jī)制
        1.3.1 導(dǎo)電理論
        1.3.2 影響金屬電阻率的因素
    1.4 金屬材料強(qiáng)度-導(dǎo)電率關(guān)系
        1.4.1 強(qiáng)度-導(dǎo)電率制約關(guān)系
        1.4.2 改善強(qiáng)度-導(dǎo)電率關(guān)系
    1.5 論文研究目的及意義
第二章 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)方案
    2.2 無(wú)氧銅線的制備
    2.3 性能測(cè)試
        2.3.1 化學(xué)元素分析
        2.3.2 顯微硬度
        2.3.3 室溫拉伸試驗(yàn)
        2.3.4 導(dǎo)電率測(cè)試
    2.4 樣品表征
        2.4.1 金相觀察
        2.4.2 掃描電鏡觀察
        2.4.3 透射電子顯微鏡觀察
第三章 拉拔態(tài)無(wú)氧銅線強(qiáng)度-導(dǎo)電率關(guān)系演化規(guī)律及機(jī)制研究
    3.1 引言
    3.2 拉拔態(tài)無(wú)氧銅線性能演化規(guī)律
    3.3 無(wú)氧銅線微觀組織表征
        3.3.1 表征樣品選擇
        3.3.2 ECC表征結(jié)果
        3.3.3 EBSD表征結(jié)果
        3.3.4 TEM表征結(jié)果
    3.4 無(wú)氧銅線強(qiáng)化機(jī)制
        3.4.1 晶界強(qiáng)化
        3.4.2 織構(gòu)強(qiáng)化
        3.4.3 位錯(cuò)強(qiáng)化
        3.4.4 拉拔態(tài)無(wú)氧銅線強(qiáng)化機(jī)制
    3.5 無(wú)氧銅線導(dǎo)電機(jī)制
    3.6 無(wú)氧銅線強(qiáng)度-導(dǎo)電率同步提升機(jī)制
    3.7 高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金線材微觀組織設(shè)計(jì)
    3.8 本章小結(jié)
第四章 退火態(tài)無(wú)氧銅線強(qiáng)度-導(dǎo)電率關(guān)系演化規(guī)律及機(jī)制研究
    4.1 引言
    4.2 退火態(tài)無(wú)氧銅線性能演化
        4.2.1 退火態(tài)無(wú)氧銅線力學(xué)性能演化
        4.2.2 退火態(tài)無(wú)氧銅線導(dǎo)電性能演化
    4.3 退火態(tài)無(wú)氧銅線微觀組織演化規(guī)律
        4.3.1 金相觀察
        4.3.2 EBSD觀察
        4.3.3 TEM觀察
    4.4 強(qiáng)化機(jī)制
        4.4.1 晶界強(qiáng)化的定量化
        4.4.2 織構(gòu)強(qiáng)化的定量化
        4.4.3 位錯(cuò)強(qiáng)化的定量化
        4.4.4 退火態(tài)無(wú)氧銅線的強(qiáng)度演化機(jī)制
    4.5 導(dǎo)電機(jī)制
        4.5.1 位錯(cuò)密度變化引起的導(dǎo)電率演化
        4.5.2 晶界狀態(tài)變化引起的導(dǎo)電率演化
    4.6 退火態(tài)無(wú)氧銅線強(qiáng)度-導(dǎo)電率關(guān)系演化機(jī)制
    4.7 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 A 攻讀碩士期間發(fā)表的論著

(5)純銅導(dǎo)線定向熱處理研究(論文提綱范文)

摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 銅導(dǎo)線單晶化研究現(xiàn)狀
        1.2.1 晶界對(duì)銅導(dǎo)線電學(xué)性能的影響
        1.2.2 單晶連鑄技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 拉拔變形對(duì)單晶銅導(dǎo)線組織及性能的影響
    1.3 晶界遷移及晶粒長(zhǎng)大
        1.3.1 晶界遷移機(jī)制
        1.3.2 晶界遷移熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)
        1.3.3 晶粒長(zhǎng)大
    1.4 定向熱處理技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.5 研究目的、意義及內(nèi)容
        1.5.1 研究目的和意義
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料
    2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方法
        2.3.1 熱處理設(shè)備
        2.3.2 微結(jié)構(gòu)表征
        2.3.3 電導(dǎo)率測(cè)試
3 純銅導(dǎo)線二次再結(jié)晶過(guò)程及影響因素
    3.1 變形率對(duì)純銅導(dǎo)線二次再結(jié)晶組織的影響
    3.2 熱處理工藝對(duì)純銅導(dǎo)線二次再結(jié)晶組織的影響
        3.2.1 加熱溫度對(duì)純銅導(dǎo)線二次再結(jié)晶組織的影響
        3.2.2 保溫時(shí)間對(duì)純銅導(dǎo)線二次再結(jié)晶組織的影響
    3.3 純銅導(dǎo)線二次再結(jié)晶組織晶界結(jié)構(gòu)及晶體學(xué)織構(gòu)變化規(guī)律
        3.3.1 純銅導(dǎo)線初始組織晶界結(jié)構(gòu)及晶體學(xué)織構(gòu)
        3.3.2 純銅導(dǎo)線二次再結(jié)晶組織晶界結(jié)構(gòu)及晶體學(xué)織構(gòu)
    3.4 本章小結(jié)
4 純銅導(dǎo)線定向熱處理組織演變及影響因素
    4.1 不同熱區(qū)溫度下的溫度分布
    4.2 變形率對(duì)純銅導(dǎo)線定向熱處理組織的影響
    4.3 工藝參數(shù)對(duì)純銅導(dǎo)線定向熱處理組織的影響
    4.4 定向熱處理工藝對(duì)純銅導(dǎo)線電導(dǎo)率的影響
    4.5 本章小結(jié)
5 純銅導(dǎo)線定向熱處理機(jī)制
    5.1 純銅導(dǎo)線初始組織晶體學(xué)織構(gòu)
    5.2 純銅導(dǎo)線定向熱處理組織晶界結(jié)構(gòu)及晶體學(xué)織構(gòu)
    5.3 柱狀晶取向及晶界結(jié)構(gòu)
        5.3.1 柱狀晶取向
        5.3.2 柱狀晶晶界結(jié)構(gòu)
    5.4 定向熱處理機(jī)制
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄

(6)Si/Ca中間合金添加對(duì)6201高強(qiáng)度高導(dǎo)電性鋁合金組織和性能的影響(論文提綱范文)

摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 架空輸電用鋁導(dǎo)線種類
        1.1.1 傳統(tǒng)ACSR導(dǎo)線
        1.1.2 新型HTLS導(dǎo)線
        1.1.3 全鋁合金導(dǎo)線
    1.2 鋁合金導(dǎo)線存在的問(wèn)題
    1.3 鋁合金強(qiáng)化方式
    1.4 鋁合金導(dǎo)電性能的影響因素
        1.4.1 化學(xué)成分
        1.4.2 熔體精煉工藝
        1.4.3 固溶處理
        1.4.4 變形處理
        1.4.5 晶體缺陷
    1.5 高強(qiáng)度高導(dǎo)電性鋁合金研究進(jìn)展
    1.6 本文選題及研究?jī)?nèi)容
        1.6.1 選題背景
        1.6.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 材料制備及研究方法
    2.1 材料與設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 材料制備
        2.2.1 技術(shù)路線
        2.2.2 成分設(shè)計(jì)
    2.3 合金的制備工藝
        2.3.1 合金的熔煉
        2.3.2 合金的固溶處理
        2.3.3 合金的ECAP擠壓及時(shí)效處理
        2.3.4 擠壓態(tài)拉伸試樣制備
    2.4 顯微組織觀察及性能測(cè)試
        2.4.1 微觀組織分析
        2.4.2 物相鑒定
        2.4.3 室溫力學(xué)性能測(cè)定
        2.4.4 電導(dǎo)率測(cè)定
第三章 Si添加方式對(duì)鑄態(tài)6201鋁合金組織與性能的影響
    引言
    3.1 微觀組織
    3.2 力學(xué)性能
    3.3 導(dǎo)電性
    3.4 本章小結(jié)
第四章 Ca中間合金對(duì)6201鋁合金組織與性能的影響
    引言
    4.1 鑄態(tài)6201-Ca合金組織與性能
        4.1.1 微觀組織
        4.1.2 力學(xué)性能
        4.1.3 導(dǎo)電性能
    4.2 固溶處理6201-Ca鋁合金組織轉(zhuǎn)變及性能變化
        4.2.1 固溶處理對(duì)合金組織和性能的影響
        4.2.2 組織轉(zhuǎn)變
        4.2.3 力學(xué)行為變化
        4.2.4 導(dǎo)電性能
    4.3 擠壓時(shí)效態(tài)6201-Ca鋁合金微觀組織及性能
        4.3.1 擠壓路徑的選擇
        4.3.2 擠壓時(shí)效態(tài)6201-Ca合金的微觀組織
        4.3.3 擠壓時(shí)效態(tài)6201 合金的力學(xué)性能分析
        4.3.4 擠壓時(shí)效態(tài)6201 合金的導(dǎo)電性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文

(7)中低壓電纜用Al-Fe-Cu-RE-Zr合金導(dǎo)線的制備與性能研究(論文提綱范文)

摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋁合金導(dǎo)線研究概況
        1.2.1 國(guó)外鋁合金導(dǎo)線研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)鋁合金導(dǎo)線研究現(xiàn)狀
    1.3 中低壓電纜用Al-Fe-Cu合金導(dǎo)體材料
    1.4 鋁合金導(dǎo)體的電學(xué)性能和力學(xué)性能
        1.4.1 合金元素的影響
        1.4.2 氣體及夾雜物的影響
        1.4.3 加工工藝的影響
        1.4.4 熱處理工藝的影響
        1.4.5 使用環(huán)境的影響
    1.5 鋁合金退火過(guò)程中的再結(jié)晶行為
        1.5.1 再結(jié)晶過(guò)程
        1.5.2 再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)
    1.6 研究?jī)?nèi)容
    1.7 研究目的及意義
    1.8 技術(shù)路線
2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及研究方法
    2.1 Al-Fe-Cu-RE-Zr合金成分設(shè)計(jì)
    2.2 Al-Fe-Cu-RE-Zr合金導(dǎo)體材料的制備
        2.2.1 試驗(yàn)原料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)工具及設(shè)備
        2.2.3 合金熔煉
    2.3 Al-Fe-Cu-RE-Zr合金導(dǎo)體材料加工及熱處理工藝
        2.3.1 均勻化處理
        2.3.2 熱擠壓
        2.3.3 冷拉拔
        2.3.4 成品退火
    2.4 顯微組織觀察及分析
        2.4.1 合金成分分析(IR)
        2.4.2 金相觀察(OM)
        2.4.3 掃描電子顯微鏡(SEM)和能譜分析(EDS)
        2.4.4 X射線衍射分析(XRD)
        2.4.5 差熱分析(DSC)
    2.5 性能測(cè)試方法
        2.5.1 力學(xué)性能測(cè)試
        2.5.2 導(dǎo)電性能測(cè)試
        2.5.3 硬度測(cè)試
3 Al-Fe-Cu-RE-Zr合金的優(yōu)化制備
    3.1 正交試驗(yàn)
        3.1.1 正交試驗(yàn)的設(shè)計(jì)
        3.1.2 正交試驗(yàn)鑄態(tài)合金晶粒對(duì)比
    3.2 合金元素對(duì)合金性能指標(biāo)的正交評(píng)價(jià)
        3.2.1 合金元素對(duì)合金抗拉強(qiáng)度的正交評(píng)價(jià)
        3.2.2 合金元素對(duì)合金導(dǎo)電率的正交評(píng)價(jià)
        3.2.3 合金元素對(duì)合金伸長(zhǎng)率的正交評(píng)價(jià)
    3.3 合金元素對(duì)合金性能影響分析
    3.4 驗(yàn)證試驗(yàn)
    3.5 最優(yōu)成分合金鑄態(tài)組織及其相組成分析
        3.5.1 最優(yōu)成分合金鑄態(tài)顯微組織
        3.5.2 XRD分析
        3.5.3 球狀相和短棒狀相
        3.5.4 針狀相和點(diǎn)狀相
    3.6 本章小結(jié)
4 均勻化處理對(duì)Al-Fe-Cu-RE-Zr合金顯微組織的影響
    4.1 均勻化制度的設(shè)定
        4.1.1 鑄態(tài)顯微組織
        4.1.2 DSC分析
    4.2 均勻化處理對(duì)合金顯微組織和性能的影響
        4.2.1 均勻化處理對(duì)合金顯微組織的影響
        4.2.2 均勻化前后XRD物相對(duì)比
        4.2.3 均勻化處理對(duì)合金硬度的影響
    4.3 均勻化動(dòng)力學(xué)分析
    4.4 本章小結(jié)
5 擠壓工藝及成品退火對(duì)Al-Fe-Cu-RE-Zr合金線材性能的影響
    5.1 熱擠壓冷卻方式對(duì)合金線材組織性能和再結(jié)晶過(guò)程的影響
        5.1.1 冷卻方式對(duì)合金線材顯微組織的影響
        5.1.2 冷卻方式對(duì)合金線材再結(jié)晶過(guò)程的影響
        5.1.3 冷卻方式對(duì)合金線材力學(xué)和電學(xué)性能的影響
    5.2 成品退火對(duì)合金線材組織和性能的影響
        5.2.1 退火溫度對(duì)合金線材顯微組織的影響
        5.2.2 退火溫度對(duì)合金線材力學(xué)和電學(xué)性能的影響
        5.2.3 退火時(shí)間對(duì)合金線材顯微組織的影響
        5.2.4 退火時(shí)間對(duì)合金線材力學(xué)和電學(xué)性能的影響
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論及展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
致謝

(8)反向擠壓制備Al-Fe-Zr耐熱鋁合金導(dǎo)線的研究(論文提綱范文)

摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 耐熱鋁合金導(dǎo)線的研究概況
        1.1.1 國(guó)外耐熱鋁合金導(dǎo)線的研究現(xiàn)狀
        1.1.2 國(guó)內(nèi)耐熱鋁合金導(dǎo)線的研究現(xiàn)狀
        1.1.3 AA8000系合金導(dǎo)線的研究現(xiàn)狀
    1.2 含F(xiàn)e、Zr鋁合金導(dǎo)線的組織性能及其研究進(jìn)展
        1.2.1 含F(xiàn)e鋁合金導(dǎo)線的組織性能及其研究進(jìn)展
        1.2.2 含Zr鋁合金導(dǎo)線的組織性能及其研究進(jìn)展
    1.3 反向擠壓工藝的應(yīng)用及發(fā)展
        1.3.1 反向擠壓工藝的特點(diǎn)
        1.3.2 反向擠壓工藝的工藝參數(shù)
        1.3.3 反向擠壓工藝的應(yīng)用及發(fā)展
    1.4 本文研究的的意義及內(nèi)容
        1.4.1 本文研究的意義
        1.4.2 本文研究的內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及過(guò)程
        2.2.1 熔煉
        2.2.2 反向擠壓
        2.2.3 熱處理
        2.2.4 拉拔
    2.3 組織分析
    2.4 性能測(cè)試
        2.4.1 力學(xué)性能測(cè)試
        2.4.2 導(dǎo)電性能測(cè)試
        2.4.3 耐熱性能測(cè)試
        2.4.4 卷繞性能測(cè)試
第3章 Zr對(duì)鑄態(tài)Al-0.35Fe合金組織與性能的影響
    3.1 Zr對(duì)鑄態(tài)Al-0.35Fe合金組織的影響
    3.2 Zr對(duì)鑄態(tài)Al-0.35Fe合金性能的影響
    3.3 本章小結(jié)
第4章 反向熱擠壓對(duì)Al-Fe-Zr合金組織及性能的影響
    4.1 反向熱擠壓過(guò)程中Al-Fe-Zr合金的第二相演變
    4.2 反向熱擠壓過(guò)程中Al-Fe-Zr合金的晶粒演變及機(jī)理
    4.3 反向熱擠壓Al-Fe-Zr合金的性能分析
        4.3.1 反向熱擠壓Al-Fe-Zr合金的力學(xué)性能
        4.3.2 反向熱擠壓Al-Fe-Zr合金的導(dǎo)電性能
    4.4 本章小結(jié)
第5章 冷拔變形對(duì)Al-Fe-Zr合金導(dǎo)線組織及性能的影響
    5.1 冷拔變形對(duì)Al-Fe-Zr合金導(dǎo)線組織的影響
    5.2 冷拔變形對(duì)Al-Fe-Zr合金導(dǎo)線性能的影響
        5.2.1 冷拔變形對(duì)Al-Fe-Zr合金導(dǎo)線力學(xué)性能的影響
        5.2.2 冷拔變形對(duì)Al-Fe-Zr合金導(dǎo)線導(dǎo)電性能的影響
        5.2.3 冷拔變形后Al-Fe-Zr合金導(dǎo)線的耐熱性能
    5.3 Al-Fe-Zr合金導(dǎo)線的綜合性能評(píng)定
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及專利
作者簡(jiǎn)介

(9)Al-Fe合金中含鐵相納米化調(diào)控及其對(duì)組織性能的影響(論文提綱范文)

摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 耐熱鋁合金導(dǎo)線的應(yīng)用背景與研究現(xiàn)狀
        1.1.1 耐熱鋁合金導(dǎo)線的應(yīng)用背景
        1.1.2 耐熱鋁合金導(dǎo)線的研究現(xiàn)狀
    1.2 鋁合金中含F(xiàn)e相的改性處理方法
        1.2.1 凝固過(guò)程改性處理鋁合金中含F(xiàn)e相
        1.2.2 熱處理過(guò)程改性處理鋁合金中含F(xiàn)e相
        1.2.3 塑性變形過(guò)程改性處理鋁合金中含F(xiàn)e相
    1.3 第二相硬質(zhì)粒子尺寸對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的影響
    1.4 本課題的研究意義及研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 本課題的研究意義
        1.4.2 本課題的研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.1 熔煉設(shè)備與鑄造模具
        2.2.2 連續(xù)流變擠壓成形實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.3 熱處理實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.4 軋制變形實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.5 拉拔變形實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)方案
        2.3.1 合金熔煉與鑄造
        2.3.2 連續(xù)流變擠壓實(shí)驗(yàn)
        2.3.3 累積連續(xù)擠壓實(shí)驗(yàn)
        2.3.4 熱處理實(shí)驗(yàn)
        2.3.5 冷軋變形實(shí)驗(yàn)
        2.3.6 冷拔變形實(shí)驗(yàn)
    2.4 微觀組織觀察
        2.4.1 金相和掃描電子顯微鏡組織觀察
        2.4.2 X射線衍射分析
        2.4.3 透射電子顯微鏡觀察
    2.5 性能檢測(cè)
        2.5.1 力學(xué)性能測(cè)試
        2.5.2 導(dǎo)電性能測(cè)試
        2.5.3 耐熱性能測(cè)試
第3章 連續(xù)流變擠壓Al-1Fe (wt.%)合金中納米Al_3Fe相的形成機(jī)理及其對(duì)力學(xué)性能的影響
    3.1 連續(xù)流變擠壓Al-1Fe (wt.%)合金中的含F(xiàn)e相
    3.2 連續(xù)流變擠壓Al-1Fe (wt.%)合金的力學(xué)性能
    3.3 連續(xù)流變擠壓Al-1Fe (wt.%)合金中納米Al_3Fe相的形成機(jī)理
        3.3.1 Al_3Fe相在輥-靴型腔的冷卻作用下的細(xì)化行為
        3.3.2 Al_3Fe相在剪切變形作用下的細(xì)化行為
    3.4 連續(xù)流變擠壓Al-Fe合金中納米Al_3Fe相對(duì)力學(xué)性能的影響
        3.4.1 連續(xù)流變擠壓態(tài)和鑄態(tài)Al-Fe合金的力學(xué)性能
        3.4.2 拉伸變形過(guò)程中合金微觀組織演化
        3.4.3 連續(xù)流變擠壓態(tài)與鑄態(tài)Al-Fe合金拉伸斷口
        3.4.4 納米Al_3Fe相對(duì)合金力學(xué)性能的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 熱處理過(guò)程納米Al_3Fe相的演化機(jī)理及其對(duì)合金力學(xué)性能的影響
    4.1 熱處理過(guò)程連續(xù)流變擠壓態(tài)Al-Fe合金中納米Al_3Fe相的演化
    4.2 熱處理過(guò)程納米Al_3Fe相的演化機(jī)理
        4.2.1 納米相的球化
        4.2.2 納米相的粗化
    4.3 熱處理過(guò)程合金的力學(xué)性能變化
    4.4 納米Al_3Fe相演化對(duì)合金力學(xué)性能的影響
        4.4.1 納米Al_3Fe相的演化對(duì)合金抗拉強(qiáng)度的影響
        4.4.2 納米Al_3Fe相的演化對(duì)合金延伸率的影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 冷軋變形過(guò)程Al-1Fe (wt.%)合金組織性能演化機(jī)理
    5.1 第二相硬質(zhì)粒子對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的影響
    5.2 冷軋變形過(guò)程流變擠壓Al-1Fe (wt.%)合金微觀組織演化
        5.2.1 冷軋變形過(guò)程納米Al_3Fe相演化機(jī)理
        5.2.2 冷軋變形過(guò)程晶粒演化機(jī)理
    5.3 冷軋變形過(guò)程流變擠壓純鋁微觀組織演化
    5.4 納米Al_3Fe相對(duì)冷軋變形過(guò)程動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的影響
    5.5 冷軋變形過(guò)程力學(xué)性能的變化
        5.5.1 力學(xué)性能變化
        5.5.2 強(qiáng)化機(jī)理分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 累積連續(xù)擠壓變形過(guò)程Al-1Fe (wt.%)合金組織演化機(jī)理
    6.1 累積連續(xù)擠壓變形的原理與等效應(yīng)變計(jì)算
    6.2 累積連續(xù)擠壓變形過(guò)程中Al-1Fe (wt.%)合金組織演化機(jī)理
        6.2.1 累積連續(xù)擠壓變形過(guò)程中Al-1Fe (wt.%)合金晶粒細(xì)化機(jī)理
        6.2.2 累積連續(xù)擠壓變形過(guò)程中納米Al_3Fe相演化機(jī)理
    6.3 本章小結(jié)
第7章 納米Al_3Fe相增強(qiáng)Al-Sc-Zr-Fe合金耐熱導(dǎo)線組織性能的研究
    7.1 連續(xù)流變擠壓態(tài)Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe (wt.%)合金導(dǎo)線的組織性能
    7.2 熱處理對(duì)Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe(wt.%)合金導(dǎo)線組織性能的影響
        7.2.1 T6熱處理對(duì)Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe (wt%)合金導(dǎo)線組織性能的影響
        7.2.2 T5熱處理對(duì)Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe (wt%)合金導(dǎo)線組織性能的影響
        7.2.3 不同熱處理制度的Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe (wt.)合金導(dǎo)線性能比較
    7.3 冷拔對(duì)Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe (wt.%)合金導(dǎo)線組織性能的影響
        7.3.1 冷拔變形對(duì)Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe (wt.%)合金導(dǎo)線微觀組織的影響 #118
        7.3.2 冷拔變形對(duì)Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe (wt.%)合金導(dǎo)線性能的影響
    7.4 Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe (wt.%)合金導(dǎo)線的耐熱性能
    7.5 本章小結(jié)
第8章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間科研成果
作者簡(jiǎn)介

(10)鋁及鋁合金線高強(qiáng)度高導(dǎo)電率機(jī)制研究(論文提綱范文)

摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 架空導(dǎo)線用鋁導(dǎo)體材料的發(fā)展
        1.2.1 架空導(dǎo)線分類
        1.2.2 國(guó)內(nèi)外架空導(dǎo)線發(fā)展
        1.2.3 架空輸電用鋁導(dǎo)線性能要求
    1.3 金屬材料強(qiáng)化方法及機(jī)制
        1.3.1 強(qiáng)化方法
        1.3.1.1 合金化
        1.3.1.2 熱處理
        1.3.1.3 塑性變形
        1.3.2 強(qiáng)化機(jī)制
        1.3.2.1 固溶強(qiáng)化
        1.3.2.2 析出強(qiáng)化
        1.3.2.3 位錯(cuò)強(qiáng)化
        1.3.2.4 細(xì)晶強(qiáng)化
    1.4 金屬導(dǎo)體材料電學(xué)性能
        1.4.1 金屬導(dǎo)電基本理論
        1.4.1.1 經(jīng)典自由電子理論
        1.4.1.2 量子導(dǎo)電理論
        1.4.2 金屬電阻率的影響因素
        1.4.2.1 溫度對(duì)金屬電阻率的影響
        1.4.2.2 組織結(jié)構(gòu)對(duì)金屬電阻率的影響
        1.4.2.3 兩相分布對(duì)金屬電阻率的影響
    1.5 高強(qiáng)度和高導(dǎo)電率金屬導(dǎo)體材料研究現(xiàn)狀
        1.5.1 金屬導(dǎo)體材料強(qiáng)度與導(dǎo)電率制約關(guān)系
        1.5.2 合金化改善金屬鋁導(dǎo)體材料性能
        1.5.3 時(shí)效處理改善金屬導(dǎo)體材料性能
        1.5.4 組織結(jié)構(gòu)調(diào)控改善金屬導(dǎo)體材料性能
    1.6 本論文的研究?jī)?nèi)容、目的及意義
第2章 高強(qiáng)高導(dǎo)工業(yè)純鋁線研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
        2.2.1 工業(yè)純鋁線制備工藝
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        2.3.1 強(qiáng)度-導(dǎo)電率制約關(guān)系
        2.3.2 微觀組織演化
        2.3.2.1 ECC觀察結(jié)果
        2.3.2.2 TEM觀察結(jié)果
        2.3.2.3 EBSD觀察結(jié)果
    2.4 分析與討論
        2.4.1 強(qiáng)化機(jī)制
        2.4.2 導(dǎo)電機(jī)制
        2.4.3 高強(qiáng)高導(dǎo)機(jī)制
    2.5 高導(dǎo)電率工業(yè)純鋁線制備
        2.5.1 高導(dǎo)電率鋁線制備思路及方法
        2.5.2 高導(dǎo)電率工業(yè)純鋁線性能
        2.5.3 工業(yè)純鋁線高導(dǎo)電率機(jī)制
    2.6 工業(yè)純鋁線老化行為研究
        2.6.1 力學(xué)性能
        2.6.2 組織演化
        2.6.2.1 TEM觀察結(jié)果
        2.6.2.2 EBSD觀察結(jié)果
        2.6.3 老化機(jī)制
    2.7 本章小結(jié)
第3章 高強(qiáng)高導(dǎo)鋁鎂硅合金線研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
        3.2.1 合金線制備工藝
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.3.1 合金線強(qiáng)度與導(dǎo)電性能
        3.3.2 合金線微觀組織觀察
        3.3.2.1 SEM觀察結(jié)果
        3.3.2.2 XRD結(jié)果
        3.3.2.3 TEM觀察結(jié)果
        3.3.2.4 EBSD觀察結(jié)果
    3.4 分析與討論
        3.4.1 合金線析出相結(jié)構(gòu)及分布
        3.4.2 合金線強(qiáng)化機(jī)制
        3.4.3 合金線高導(dǎo)電機(jī)制
        3.4.4 合金線高強(qiáng)高導(dǎo)機(jī)制
    3.5 本章小結(jié)
第4章 高強(qiáng)高導(dǎo)鋁鐵合金線研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
        4.2.1 合金線制備工藝
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.3.1 鑄錠微觀組織觀察
        4.3.2 合金線強(qiáng)度與導(dǎo)電率
        4.3.3 合金線微觀組織觀察
        4.3.3.1 TEM觀察結(jié)果
        4.3.3.2 EBSD觀察結(jié)果
    4.4 分析與討論
        4.4.1 合金線強(qiáng)化機(jī)制
        4.4.2 合金線高導(dǎo)機(jī)制
        4.4.3 合金線高強(qiáng)高導(dǎo)機(jī)制
    4.5 合金線老化行為研究
        4.5.1 退火態(tài)合金線力學(xué)性能
        4.5.2 退火態(tài)合金線微觀組織演化
        4.5.3 合金線老化機(jī)制
    4.6 本章小結(jié)
第5章 高強(qiáng)高導(dǎo)鋁包鋁合金線研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
        5.2.1 鋁包鋁合金線設(shè)計(jì)思路
        5.2.2 鋁包鋁合金線制備工藝
        5.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
    5.3 鋁包鋁合金線微觀組織觀察
        5.3.1 LSCM觀察結(jié)果
        5.3.2 SEM觀察結(jié)果
        5.3.3 EBSD觀察結(jié)果
        5.3.4 TEM觀察結(jié)果
    5.4 鋁包鋁合金線強(qiáng)度與導(dǎo)電率
        5.4.1 力學(xué)性能
        5.4.2 導(dǎo)電性能
        5.4.3 高強(qiáng)高導(dǎo)機(jī)制
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
創(chuàng)新點(diǎn)與后續(xù)工作展望
致謝
攻讀博士期間發(fā)表的論文、專利及獲獎(jiǎng)
作者簡(jiǎn)介

四、銅導(dǎo)線中晶界對(duì)導(dǎo)電性影響的研究(論文參考文獻(xiàn))

  • [1]退火處理對(duì)銅導(dǎo)線晶界特征分布及導(dǎo)電性能的影響[J]. 朱婷,鹿憲珂,楊森. 金屬熱處理, 2021(09)
  • [2]銅導(dǎo)線過(guò)電流故障熔痕特征及數(shù)值模擬研究[D]. 石琳. 西安科技大學(xué), 2021(02)
  • [3]Ni、Mn對(duì)Cu-Ni-Mn-P合金組織性能影響研究[D]. 黃劍. 江西理工大學(xué), 2021(01)
  • [4]無(wú)氧銅線強(qiáng)度—導(dǎo)電率關(guān)系演化規(guī)律及機(jī)制研究[D]. 孫朋飛. 蘭州理工大學(xué), 2021(01)
  • [5]純銅導(dǎo)線定向熱處理研究[D]. 董鑫. 南京理工大學(xué), 2020(01)
  • [6]Si/Ca中間合金添加對(duì)6201高強(qiáng)度高導(dǎo)電性鋁合金組織和性能的影響[D]. 萬(wàn)騫. 太原理工大學(xué), 2019(08)
  • [7]中低壓電纜用Al-Fe-Cu-RE-Zr合金導(dǎo)線的制備與性能研究[D]. 于群. 鄭州大學(xué), 2019(09)
  • [8]反向擠壓制備Al-Fe-Zr耐熱鋁合金導(dǎo)線的研究[D]. 商迎秋. 東北大學(xué), 2019(02)
  • [9]Al-Fe合金中含鐵相納米化調(diào)控及其對(duì)組織性能的影響[D]. 王祥. 東北大學(xué), 2019(01)
  • [10]鋁及鋁合金線高強(qiáng)度高導(dǎo)電率機(jī)制研究[D]. 侯嘉鵬. 東北大學(xué), 2019(01)

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晶界對(duì)銅線電導(dǎo)率影響的研究
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