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极细金属导体材料
导体是指电阻率很小且易于传导电流的物质,其中金属是最常见的一类。金属导体的电阻率很小,电导率很大,导电过程中不引起化学反应,也没有显著的物质转移,被称为第一类导体。
近年来,随着科学技术的日新月异,网络、航天设备以及医疗设备等信息终端产品其性能越来越高、体积越来越小,重量越来越轻,尤其是笔记本电脑、平板电脑、手机突飞猛进的发展,时代经济的快速发展。这样对微细金属导体材料提出了更高的要求,对制造技术提出了更高的要求。
常用的航空航天电线电缆芯部导体材料包括紫铜、铝、镍铬合金、铜银合金、铜镁合金、铜锡合金、铜锆合金、铜铬锆合金、铜铍合金、铜镍铍合金、铜铁磷合金、铜镍硅合金、铜镍锡合金、锡磷青铜、硅青铜、弹壳黄铜、易切削黄铜、海军黄铜等,目前以前7种材料用量最广。
发达国家很早就对Cu-Cr-Zr 系合金进行了较为系统的研究,特别是日本、美国和德国,取得了多项重大进展。目前,美、日、欧等国家已经建立了比较完善的高强高导合金体系,垄断着大部分高性能铜合金导体市场。
其中设计成分为Cu-Cr 系的合金主要有:日本三菱伸铜开发的OMCL-1合金,日本古河电气开发的EFTEC-64T合金,日本住友开发的SLF-3 合金,美国奥林黄铜公司生产C151 、C18150和C18100合金,德国维兰德公司生产的K-75合金等。
在极细金属导体材料制造技术方面,有三种方法。第一,采用传统的铸锭冶金方法制造锭坯,经热挤压、拉拔、热处理等工艺实现线材的制备;第二,采用连铸连轧的方式直接制备细径的线材;第三,采用上引连铸法同时制备多股细径线材。目前,CuAg、CuSn、CuMg 等合金都可以采用第二和第三种方法快速有效地大批量制备线材,但复杂合金系材料由于其成分的特殊性暂时无法使用这两种制备加工工艺,当前采用第一种工艺是安全有效的。
当前,世界上生产极细金属导体材料的公司主要集中在住友电工、藤仓、日立电线、三菱、古河等日本企业。我国极细金属导体材料的生产企业技术水平与国际先进水平存在较大差距,仅能依赖进口日本古河的合金材料实现直径0. 03 mm 及以上导体的量产,而利用国内的合金材料,最小只能加工到直径0. 05 mm 的线材,且性能不稳定,强度、电阻等指标无法达到要求。而随着新一代信息技术的快速发展,极细金属导体材料在未来的发展中必将会有着更加广阔的应用范围,加大对极细金属导体材料的研究具有广阔的前景。