科技成果间要技术说明及主要技术经济指标
        Cu — Cr — Zr 系合金材料因其具有较高强度和导电性,广泛应用于集成电路引线框架、电触点材料、接触导线材料等领域。在现有的引线框架铜合金材料体系中,仅 Cu — Cr 系铜合金可满足目前超大规模集成电路高精密蚀刻引线框架地制造需求。随着我国“一带一路”政策的实施,对 Cu — Cr — Zr 系合金材料的需求量也在飞速增长。然而,鉴于我国在高强高导铜合金领域方面的研究起步较晚,研发水平与产业化生产程度相比于日本、德国、美国等发达国家还存在很大的差距,进而导致国产制备的 Cu — Cr — Zr 系合金材料产量较低,远远不能满足社会发展需求,大量铜合金必须依赖进口,并且大尺寸高强高导 Cu — Cr — Zr 合金板材不能满足使用要求。因此开发高强高导 Cu — Cr — Zr 合金板材制备新工艺已迫在眉睫,提升高、精、尖的铜加工材研发、制造能力,提升中国铜材整体技术水平,是目前中国铜行业亟待完成的任务,对促进国家整体铜材工业水平发展有着重要的意义。
        在此背景下,为了摆脱我国对高性能铜合金的进口依赖,我公司从长远战略角度出发,把如何提高 Cu — Cr — Zr 合金性能作为重点科研任务,对制备工艺、热处理工艺、加工工艺、合金组织和析出相形貌与分布进行研究,分析影响合金性能的因素,为实现大规模商业化生产积累经验,对构建独立自主的国产化高性能铜合金体系具有重要意义和必要性。
        本项目属于有色金属加工技术领域,主要研究对象为 Cu — Cr — Zr 系合金中的C18150合金。针对 Cu - Cr — Zr 合金电导率和强度无法同时满足应用需求的问题,以材料科学的基础理论为依据,采用组合形变热处理工艺对 Cu — Cr — Zr 合金的电导率和力学性能进行系统研究,提出低能界面和共格析出相对电子散射的调控方案,澄清微量元素在合金中的分布规律以及强化机理,突破高强高导 Cu — Cr — Zr 合金的组织性能耦合关联调控技术,建立“工艺—结构一性能”的内在关系。
本项目基于合金微观结构设计来调控产品力学与导电性能。用来调控 Cu — Cr — Zr 合金性能的两个微观结构分别是:界面和第二相。因此,本项目解决的重大科学问题聚焦在:一是定量化研究界面结构类型对 Cu — Cr — Zr 合金强度和导电性能的影响 二是微量合金元素( Cr 和 Zr )的分布规律与存在形式对强度和导电性能的作用机制。
      本项目的技术创新之处在于借助球差校正电子显微镜和三维原子探针方法,从原子尺度去揭示界面结构特征和微量元素的分布规律。并结合时效过程中 Cu — Cr — Zr 合金导电率的原位监测方法,澄清界面、合金元素 Cr / Zr 分布对 Cu — Cr — Zr 强化与导电机制的底层科学原理。