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铜合金新材料产品的开发研究
1 铜基稀土仿金材料
黄金具有令人瞩目的金黄色及良好的耐蚀性、抗氧化性和加工性能，是人们美化生活的优良材料。但是由于黄金消耗量不断增加，黄金生产与消费的矛盾日趋突出。因此，产生了代金材料的研制及应用。铜基稀土仿金材料就是一种新型的亚黄金材料，天然色泽为14~22K金黄色，耐蚀性能好，在正常条件下使用基本不变色。该材料可进行热加工及冷加工，具有可焊性，可加工成板、带、条、管、棒、线材等，是较好的代金装饰材料。稀土在合金中起细化晶粒、脱气除杂净化熔体、提高再结晶温度及热塑性、增强抗氧化能力及耐热耐蚀性、改善及提高材料机械性能的作用、
2 氧化铝弥散强化铜
东芝公司开发出了具有高导电率、高强度和良好加工性的氧化铝弥散强化铜新材料。使用氧化铝作强化剂，把氧化铝掺进纯铜中混合后经热压成形。成形新材料用投射电子显微镜观察到氧化铝以20nm的间隙均匀地弥散在铜中，因此这种氧化铝弥散强化铜与原来的内部氧化法制成氧化弥散铜相比，拉伸强度和导电率都提高了10%，拉伸强度高达550MPa以上，而且保持了纯铜导电率的89%。被广泛应用于焊接电机、功率半导体用高强度散热片、高温热交换器用配件、高强度超导线材和核聚变反应堆材料等。
3 新型Cu-Cr合金
美国依阿华大学的研究人员在研究纤维强化型Cu-20%Nb和Cu-20%Ta合金的基础上最近进一步研制成功Cu-12.4%Cr和Cu-5.7%Cr两种高强度高导电性合金线材。
Cu-20%Nb和Cu-20%Ta合金是利用强加工的方法使铸造组织中的Nb或Ta枝晶变成细长纤维来实现强化的，因而同时具有很高的强度和导电性（900-1100MPa，70%~80%IACS），是目前工业用变形铜合金所不能比拟的。然而，这种合金含稀有金属，制造成本很高，目前尚无法得到实际应用。研究人员发现，合金元素铬有类似Nb、Ta的性质，即变形过程Cr中枝晶与Cu基体也能同时延伸。因此，利用铬的这种性质，通过Cu-Cr合金熔体在水冷铜模内快速凝固和铸锭大变形量加工的方法，同样实现了纤维强化的目的。研究结果表明，这种合金的强度和导电性与其内部纤维的细密度有关。
4 日制成一种高导电率铜合金
日本神户钢铁公司研制成功一种新的高导电率的新型铜合金，其牌号为CAC65，主要的合金元素为镍、硅、锡，并含有少量的锌，电导率高达50%IACS，比常规的作连接材料用的磷青铜的电导率高25个百分点以上。用此合金作电子器材的连接材料，可使电气设备小型化，轻量化。添加锌主要是为了控制铜离子的溶出，以往的连接体一旦被侵蚀、结露，就会有铜溶出，并形成氧化物，因之易产生短路。而使用新合金就不会产生此现象，因此，被连接的器件间的距离可以缩短，这对小轿车的轻量化是有力的。
另外，通过热处理，镍和硅可从固溶体中析出，能提高材料的强度。添加锡可提高材料的耐热性，使该合金的工作温度达到160~180℃，而磷青铜的工作温度只有140℃。CAC65合金的强度与磷青铜的强度相当，而其电导率、耐热性、耐蚀性则比磷青铜的高得多。
当前，日本国内对电器零部件连接用的材料的需求量，每月约为5500t，其中一半用于汽车方面，小轿车连接材料的用量，每月约为2000t。因此，使用电导率高的新合金可大幅度的削减连接材料的用量。
5 发光二极管专用黄铜带
发光二极管是用于电子屏幕上的电源，在火车站、飞机场、体育馆及大型商场广告牌等均采用发光二极管代替霓虹灯起照明、装饰作用，采用黄铜带作框架，制造二极管的两个管脚。天津铜带厂利用本厂技术和设备，采用大加工率轧制，配以罩式光亮退火炉低温退火，用H62黄铜带生产出发光二极管专用黄铜带，经用户试用效果良好，且价格较H63黄铜带低得多、具有较大的市场竞争力。
6 日本研制出一种高强度铜合金
日本住友金属矿山株式会社研制出一种含Sn、P、Ni的高强度铜合金，该合金组成为:Sn:7.0%~10.0%(质量百分比，下同)；P:0.05%~0.35%；Ni:0.1%~2.0%；余量为铜及少量不可避免的杂志（其Ni/P比为4~8）。
该合金强度及延伸率均优良，且不含对人体有害的Be元素，该合金适合作电器电子机器部件用材料。该研制成果已申请日本专利。
7 美国公司推出新铜合金
美国克利夫兰市的布拉什•威尔曼公司（Brush Wellman Inc.）于1991年第四季度推出一种新的铜-镍-铅合金，有极好的切削性能，特别适合于自动切丝机床加工电触点与接线端子，其强度、硬度与热处理性能比原有含铅的铜合金高。
该合金的公司牌号为1915，美国铜发展协会（The Copper Development Association）已承认此合金，并按统一数字系统命名为“UNSNo.C19150”,可简称C19150合金。该合金产品为1.27~12.7mm的线材与棒材，美国市场的容量为226.8~453.6t/a。
8 黄铜防腐新工艺
黄铜零件在机械、冶金、化工、电子和航空等行业的使用相当普遍。根据不同的要求，需要对黄铜表面进行防腐处理。目前采用的电镀、涂漆或喷塑料薄膜等防腐方法，都不同程度地存在工艺复杂、成本高、防腐性能差等问题。瑞典一家公司发明了一种黄铜防腐新工艺，利用一种特制的化学溶液与黄铜产生反应，在黄铜表面形成一层很薄的保护层。该保护层与黄铜本身结为一体，十分牢固，而且具有无毒、美观、耐磨、耐高温、抗腐蚀等优点，成本比传统的防腐方法低一半，防腐寿命延长。
9 一种新的铜基弹性合金
由浙江大学研制成功了一种新的铜基弹性合金，该合金中的主要添加元素是铁和铝，还加有少量的其他元素。合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率、弹性模量及疲劳寿命均达到或超过了常用锡磷青铜。导电率约为20%IACS，相当于锡磷青铜的两倍，是一种比较浩的导电弹性材料。可代替锡磷青铜制造仪表中的导电元件，接触弹簧片接插件等。
10 铜的着色方法
日本藤食电线株式会社研究出一种铜的着色方法。
将铜浸渍在多硫化钠水溶液中，产生硫化反应，使铜的表面着黑色。具体做法为：将铜浸渍在1%~10%（质量）的Na2S2水溶液中，保持20~30℃，处理时间5s，铜表面黑化，黑化处理后水洗、热水洗至完全洗净碱性残液，然后干燥。经黑化处理的制品为真黑色，除作为铜装饰品及电气处理外，还有作为艺术装饰品、纪念币、机械部件等多种用途。
11 粉末冶金高温铜合金
对1000℃高温下具有高强度和保持高导电率的铜基电工材料（其用途包括焊接电极、白炽灯泡引线、高电压开关和其他一些用途的高温铜合金材料）的需求日益增长。氧化铝弥散强化的铜合金在接近铜熔点温度下显示出了较好的高温强度，但是不能保持高的导电率；锆沉淀强化的铜合金拥有极好的中、低温机械性能，但是不能维持到500℃以上。
美国Chemet公司的研究表明，添加氧化铝和锆使材料具有优异的强度性能，并且只引起电导率的轻微下降。
引自 冶金工业出版社 常用有色金属资源开发与加工 董英 王吉坤 冯桂林 编著
