銅線材單晶化工藝研究.pdf

1、隨著國(guó)防高新技術(shù)的飛速發(fā)展和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對(duì)高傳輸頻率、高帶寬，高保真導(dǎo)體的需求越來(lái)越大，對(duì)元器件精密化、微型化的要求也越來(lái)越高。因此開(kāi)發(fā)具有高保真的傳輸導(dǎo)線、高傳輸頻率的網(wǎng)絡(luò)通訊電纜、以及微型器件用的微細(xì)導(dǎo)線具有重要意義。單晶銅線由于具有良好的塑性變形能力以及優(yōu)異的信號(hào)傳輸性能，具有廣闊的應(yīng)用前景。因此，單晶銅線材的研究及其應(yīng)用成為了材料科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。本文利用自制的銅線材單晶化設(shè)備，對(duì)生產(chǎn)單晶銅工藝穩(wěn)定性進(jìn)行了研

2、究。實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)拉鑄速度、加熱功率、冷卻能力以及冷卻器一鑄型出口間距等幾個(gè)主要工藝參數(shù)調(diào)整，找出了使用該設(shè)備生產(chǎn)單晶銅線材的最佳工藝匹配。采用不同純度銅材料，在相同的工藝條件下制備銅單晶線材。用光學(xué)顯微鏡分析了線材的組織，用化學(xué)分析方法分析了原材料及單晶線材中雜質(zhì)的含量，測(cè)試了不同材質(zhì)銅單晶線材的導(dǎo)電性能以及測(cè)試了在單晶銅表面涂覆不同防護(hù)涂層的抗氧化性能。 結(jié)果表明：在該設(shè)備條件下，當(dāng)水流量為0.2m<'3>/h、冷卻距離在20

3、ram附近，加熱功率約為9kw，使鑄型溫度保持在1200-1250℃，是生產(chǎn)單晶銅線材的最好匹配，可在高于97.5mm/min的拉鑄速度下穩(wěn)定生產(chǎn)單晶銅線材；在一定的牽引速度范圍內(nèi)，隨著牽引速度的增加，銅線材由多晶演化至單晶組織的長(zhǎng)度也隨之增加。多晶演化至單晶的距離在30—80mm；用熱型連鑄法生產(chǎn)的銅單晶線材其晶粒擇優(yōu)生長(zhǎng)方向?yàn)?100)；原材料在自行研制的單晶連鑄設(shè)備上制備成單晶后材料的純度沒(méi)有確定的提升，并且單晶線材的導(dǎo)電性與原材