合作信息
超高強、高抗應(yīng)力松弛環(huán)保型Cu-Ni-Si-Al系合金
發(fā)布單位:中南大學(xué)
所屬行業(yè):新材料
合作信息類型:意向合作
機構(gòu)類型:高等院校
供求關(guān)系:供應(yīng)
合作信息期限:2018-8
參考價格:面議
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合作信息簡介
成果簡介:
超高強、高抗應(yīng)力松弛銅合金要應(yīng)用在制造信號及電力兩者中的電氣接觸元件中,如彈簧、開關(guān)、接插件、接線端子和連接器替代鈹青銅。鈹青銅具有高強、高抗疲勞和優(yōu)良的導(dǎo)電性,碰擊時無火花,是目前制造高端電子元器件的關(guān)鍵材料。但由于含劇毒元素鈹,每一立方米的空氣中含一毫克鈹粉塵,就會使人染上急性肺炎,同時能引發(fā)癌癥。鈹銅在200℃環(huán)境下應(yīng)力松弛率達30%以上,導(dǎo)致電子元器件工作失效。美國和歐盟將于2016年在多領(lǐng)域禁止鈹青銅的使用。開發(fā)出無鈹高抗應(yīng)力松弛的彈性銅合金是國內(nèi)外研究的重點。美國、日本和中國相繼開發(fā)了Cu-Ni-Sn、Cu-Ti、Cu-Ni-Mn、Cu-Ni-Al等無鈹彈性銅合金。這些合金具有高強度(≥1100MPa),200℃工作時抗應(yīng)力松弛性能優(yōu)異(均小于12%),但合金電導(dǎo)率低,僅16%IACS左右,不能滿足現(xiàn)代大功率型電子元器件電導(dǎo)率≥20%IACS(相當(dāng)于鈹青銅QBe2)的基本要求。
本項目開發(fā)的超高強、高抗應(yīng)力松弛Cu-Ni-Si-Al系合金,在保證強度和康盈利松弛的性能的前提下,實現(xiàn)了電導(dǎo)率的大幅提升。突破的關(guān)鍵技術(shù):①超高強、高抗應(yīng)力松弛Cu-Ni-Si-Al系合金成分設(shè)計、鑄錠潔凈化、均質(zhì)化和成分穩(wěn)定化調(diào)控技術(shù);②合金熱軋—在線淬火與形變熱處理技術(shù);③合金帶材板形控制和加工技術(shù)研究;④合金棒線材加工技術(shù)。主要技術(shù)性能指標如下:抗拉強度σb≥1100MPa(≥650MPa),電導(dǎo)率g≥20%IACS(≥58%IACS ),200℃/100h下的應(yīng)力松弛率 R=(σ0-σk)/σ0≤11%。制備技術(shù):半連續(xù)鑄造。產(chǎn)品形態(tài):板、帶、管、棒、絲。
投資效益分析:
工程化制備技術(shù)研究投入600-1000萬元。產(chǎn)業(yè)化制備投入8000-10000萬元。市場前景:僅電氣接觸元件,如彈簧、開關(guān)、接插件、接線端子、連接件和高鐵線夾等每年國內(nèi)市場1.0萬噸,以每噸20萬元計,每年新增產(chǎn)值20億元。
獲授權(quán)國家發(fā)明專利,擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。
超高強、高抗應(yīng)力松弛銅合金要應(yīng)用在制造信號及電力兩者中的電氣接觸元件中,如彈簧、開關(guān)、接插件、接線端子和連接器替代鈹青銅。鈹青銅具有高強、高抗疲勞和優(yōu)良的導(dǎo)電性,碰擊時無火花,是目前制造高端電子元器件的關(guān)鍵材料。但由于含劇毒元素鈹,每一立方米的空氣中含一毫克鈹粉塵,就會使人染上急性肺炎,同時能引發(fā)癌癥。鈹銅在200℃環(huán)境下應(yīng)力松弛率達30%以上,導(dǎo)致電子元器件工作失效。美國和歐盟將于2016年在多領(lǐng)域禁止鈹青銅的使用。開發(fā)出無鈹高抗應(yīng)力松弛的彈性銅合金是國內(nèi)外研究的重點。美國、日本和中國相繼開發(fā)了Cu-Ni-Sn、Cu-Ti、Cu-Ni-Mn、Cu-Ni-Al等無鈹彈性銅合金。這些合金具有高強度(≥1100MPa),200℃工作時抗應(yīng)力松弛性能優(yōu)異(均小于12%),但合金電導(dǎo)率低,僅16%IACS左右,不能滿足現(xiàn)代大功率型電子元器件電導(dǎo)率≥20%IACS(相當(dāng)于鈹青銅QBe2)的基本要求。
本項目開發(fā)的超高強、高抗應(yīng)力松弛Cu-Ni-Si-Al系合金,在保證強度和康盈利松弛的性能的前提下,實現(xiàn)了電導(dǎo)率的大幅提升。突破的關(guān)鍵技術(shù):①超高強、高抗應(yīng)力松弛Cu-Ni-Si-Al系合金成分設(shè)計、鑄錠潔凈化、均質(zhì)化和成分穩(wěn)定化調(diào)控技術(shù);②合金熱軋—在線淬火與形變熱處理技術(shù);③合金帶材板形控制和加工技術(shù)研究;④合金棒線材加工技術(shù)。主要技術(shù)性能指標如下:抗拉強度σb≥1100MPa(≥650MPa),電導(dǎo)率g≥20%IACS(≥58%IACS ),200℃/100h下的應(yīng)力松弛率 R=(σ0-σk)/σ0≤11%。制備技術(shù):半連續(xù)鑄造。產(chǎn)品形態(tài):板、帶、管、棒、絲。
投資效益分析:
工程化制備技術(shù)研究投入600-1000萬元。產(chǎn)業(yè)化制備投入8000-10000萬元。市場前景:僅電氣接觸元件,如彈簧、開關(guān)、接插件、接線端子、連接件和高鐵線夾等每年國內(nèi)市場1.0萬噸,以每噸20萬元計,每年新增產(chǎn)值20億元。
獲授權(quán)國家發(fā)明專利,擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。