一、铜导线中晶界对导电性影响的研究（论文文献综述）
朱婷,鹿宪珂,杨森[1]（2021）在《退火处理对铜导线晶界特征分布及导电性能的影响》文中研究指明对拉拔法制备的工业纯铜导线进行不同参数下的退火处理,并采用电子背散射衍射（EBSD）技术对退火前后样品的晶界特征分布（GBCD）进行了测试。结果表明:退火处理后,铜导线导电率和特殊晶界比例均有一定的提高,导电率随Σ3晶界比例增大而提高,而晶粒尺寸对导电率没有明显的影响。550℃退火15 min时,特殊晶界比例达到最高值57.59%,Σ3晶界比例达到最高值49.80%,导电率可达59.29%IACS,是退火前的2.56倍。
石琳[2]（2021）在《铜导线过电流故障熔痕特征及数值模拟研究》文中认为过电流故障是多种电气故障的最终表现形式,电流回路中存在阻碍散热、杂散电流和超高负压等均会引起过电流故障。本文研究了铜导线过电流故障时温度特征演变规律,探明了导线熔痕微观组织,研究结果为电气火灾物证鉴定技术提供参考和帮助,进一步增强了火灾调查的准确性和科学性。采用电气故障模拟装置模拟了在128A、160A、192A及224A电流条件下铜导线过电流故障。实验结果表明:铜导线在发生过电流故障时,都会伴有线芯变红、导线变形并有大量烟气析出、导线熔断及导线燃烧等现象。随着电流强度的增加,导线升温速率变快,导线熔断时间变短。当电流强度在128A时,导线熔断点仅有一处,发生局部燃烧现象;当电流强度达到160A及以上时,导线会发生多处熔断,并发生全线燃烧现象。PVC导线和裸导线热解过程温度演变规律不同,在同一电流下,裸导线的升温速率要大于PVC导线,熔断时间小于PVC导线。此外,PVC导线在热解过程中还会有大量CO、CH4、芳香族和脂肪族化合物生成。利用金相显微镜分析了熔痕金相组织。研究发现,在不同电流强度下,熔痕微观组织有较大差异。当电流为128A时,晶粒以细长的枝状晶和柱状晶为主;当电流大于192A以上时,晶粒形貌转变为粗大的枝状晶和胞状晶。采用Image-Pro-Plus对晶粒尺寸进行量化。结果表明,随着电流增加,导线熔痕平均晶粒直径有所增加,绝缘层和冷却方式对晶粒形貌及尺寸影响不大。通过对电弧熔痕物相结构分析发现,在发生过电流故障时,铜导线电弧熔痕以α-Cu基及Cu2O的物相为主,随着电流增加,会有新的物相生成;同时冷却速率对熔痕物相结构也有一定的影响。通过SEM联用技术分析导线熔痕微观形貌及元素成分,发现电流强度、导线类型及冷却速率会影响熔痕孔洞、晶界SEM形貌和元素成分。在不同电流强度、导线类型、冷却速率下,孔洞内部与熔痕表面,晶粒和晶界之间元素含量有很大差别。数据指出:128-192A电流强度下,仅检测到Cu、C、O元素,当电流达到224A时,可以检测到Cu、C、O、Cl元素;而裸导线检测不到Cl元素。最后对导线凝固过程中的温度场及微观组织进行数值模拟,得到了铜导线在凝固过程中温度分布情况,微观组织模拟结果和实验结果吻合度较高。
黄剑[3]（2021）在《Ni、Mn对Cu-Ni-Mn-P合金组织性能影响研究》文中研究表明Cu-Ni-Mn-P合金作为一种新型的时效型四元铜合金,具有高强度、高弹性等优异性能,被广泛应用于精密仪表内的弹性元件以及各类继电器用电弹簧,接触弹簧,各类插拔件、膜片、膜盒和弹簧管等。目前对于Cu-Ni-Mn-P合金的研究很少,主要集中在析出相的种类和结构等方面。然而,对于合金中所加入的Ni、Mn元素含量对合金组织性能的影响和作用还没有全面和系统的研究,这就限制了合金的进一步开发和使用。本文在Cu-Ni-Mn-P合金中以原子比Ni:Mn:P=1:1:1（NMP111合金）为基础,加入相同原子量的Ni、Mn元素熔炼制备成原子比Ni:Mn:P=2:1:1（NMP211合金）和Ni:Mn:P=1:2:1（NMP121合金）。通过“铸造—热轧—固溶—时效”和“铸造—热轧—固溶—冷轧—时效”工艺,利用现代分析检测技术来表征合金在铸态、热轧态、固溶态和时效态的硬度、导电率和微观组织的变化,再进一步研究分析Ni、Mn元素的添加对合金组织性能的影响规律和作用机理。研究了三组合金的高温软化行为,分析了Ni、Mn元素对合金高温软化行为的影响规律。研究结果如下:（1）在“铸造—热轧—固溶—时效”工艺中,Ni、Mn的加入能够有效的减少合金中的枝晶,改善合金的铸态组织。在500℃下时效三组合金都表现出明显的时效硬化效果,其中相较于NMP211合金而言NMP121合金具有更优的峰值硬度,但导电率显着恶化。通过TEM观察可知,三组合金的析出相均为单斜晶系的Ni P相。通过这三组合金电阻率的计算发现,对合金导电率损害最大的是残留在基体内的溶质元素。发现Mn元素能够从基体扩散至析出相内,这能够减少合金导电率的损害。通过对这三组合金强度的计算发现,对合金屈服强度贡献最大的是析出相的析出强化作用。（2）在“铸造—热轧—固溶—冷轧—时效”工艺中,合金经过70%的冷变形后,在450℃时效过程中NMP211合金的峰值硬度要高于NMP121合金,达到228HV。通过这三种合金的峰时效EBSD数据分析可知,Ni元素的添加能够抑制合金在峰时效再结晶行为的发生,提高NMP211合金的抗软化作用,使其有更高的峰值硬度。（3）通过这三组冷轧后的峰时效态合金进行高温软化试验可知,NMP111合金的软化温度为505℃。Mn元素的添加可提高NMP121合金的软化温度,达到530℃。发现NMP121合金抗软化温度的提高与Mn元素的添加抑制合金的再结晶晶粒的形核长大以及析出相的粗化有关。
孙朋飞[4]（2021）在《无氧铜线强度—导电率关系演化规律及机制研究》文中进行了进一步梳理铜及铜合金线材广泛应用于电线电缆领域,起到承重输电的作用,强度和导电率是铜线材的关键性能。然而,强度和导电率之间的制约关系限制了高性能铜线的进一步发展。因此,探索研究强度与导电率制约关系背后的机制,打破强度-导电率制约关系对高强高导铜材料的制备来说尤为重要。在铜线输电服役过程中,铜线内的缺陷会与电子发生交互作用,从而产生热效应。可以认为无氧铜线实际服役工况为带热服役,无氧铜线在带热服役状态下强度和导电率的演化规律有待研究。本文的主要研究内容如下。（1）设计了一系列退火参数对无氧铜杆进行退火处理,根据霍尔-佩奇关系制备了具有不同晶粒尺寸的退火态无氧铜杆。随后对不同退火态的无氧铜杆连续冷拉拔,据此制备出不同拉拔变形量的无氧铜线。研究发现,在拉拔变形初期,随着变形量的增大,无氧铜线强度逐渐增大,导电率则逐渐下降,强度和导电率仍保持传统的制约关系;在拉拔变形后期,无氧铜线强度和导电率均随着变形量的增大而增大,即强度和导电率同步提高。微观组织观察发现,位错、织构和晶粒是影响冷拉拔无氧铜线强度和电导率的主要微观组织结构。通过定量计算微观结构对强度和电导率的贡献,发现位错、晶界和<111>织构是连续冷拔无氧铜导线的主要强化因素。拉长的晶粒和位错回复促进了无氧铜线导电率的提高,细长的纤维状晶粒则是导致无氧铜线强度和导电率同步提高的关键因素。分析无氧铜线强度-导电率同步提高机制发现,在铜中添加可以降低铜层错能的低固溶度合金元素,并结合机械加工和热处理工艺可以成为合适的高强高导铜材料制备方法。（2）采用退火处理模拟无氧铜线带热服役状态,对无氧铜线设定了80℃、150℃、210℃、250℃和300℃的退火温度,其中80℃是正常服役温度,300℃是发生短路时的温度,对所有退火温度均设定了退火时间梯度。经过不同参数退火处理后,测试了所有退火态无氧铜线强度和导电率。结果表明,当退火温度为80℃和150℃时,无氧铜线强度略有下降并趋于稳定,导电率略微提高,说明无氧铜线可以在150℃条件下安全服役。此时强度的下降归结于无氧铜线中的位错密度下降及晶粒尺寸的略微长大,导电率的提高则归结于位错密度下降、部分非平衡晶界向平衡晶界的转化和晶粒尺寸的略微长大。当退火温度达到210℃及以上时,随着退火时间的增加,无氧铜线强度大幅下降,导电率明显提高,并在退火态铜线内观察到再结晶现象。理论分析表明,晶粒尺寸的长大、位错的回复和织构强化的减弱是高温退火无氧铜线强度大幅下降的主要机制,晶粒长大、位错回复以及晶界密度减小是高温退火态无氧铜线导电率明显提高的主要原因。
董鑫[5]（2020）在《纯铜导线定向热处理研究》文中提出随着技术的不断进步,电气设备及电子器件日趋小型化、精密化,对纯铜导线的电导率和保真性能提出了更高要求。纯铜导线内的横向晶界增加电阻率,产生电容电感效应,导致多晶纯铜导线高频信号传输失真。如何消除纯铜导线内的横向晶界是提高导电性能的研究重点。本文选用不同冷拔变形率的小直径纯铜导线作为研究对象,首先研究了冷拔变形率和热处理工艺对纯铜导线二次再结晶组织的影响规律,然后在此基础上系统研究了定向热处理对纯铜导线组织与性能的影响规律,有效消除了横向晶界,提高了导电性能。主要结论如下:1.冷拔变形率对纯铜导线晶界定向迁移具有显着影响。冷拔变形率越大,纯铜导线越容易发生定向二次再结晶,当冷拔变形率>89%时,可以形成较大长径比的柱状晶。柱状晶取向多为<112>二次再结晶织构。2.定向热处理工艺参数对纯铜导线晶界定向迁移具有重要影响。不同热区温度对应着相应的最佳抽拉速率,晶界可以实现有效定向迁移,获得的柱状晶长径比最大。当热区温度为750℃、抽拉速率为15μm/s时,纯铜导线内柱状晶最大长径比达7,电导率提高5%。3.纯铜导线粗大的柱状晶内存在“岛晶”。定向热处理前,纯铜导线中存在具有小角度晶界或孪晶界的小晶粒,这些小晶粒被定向迁移界面绕过形成柱状晶内孤立的“岛晶”。4.定向纯铜导线柱状晶界为能量较低的∑3晶界和∑9晶界。
万骞[6]（2019）在《Si/Ca中间合金添加对6201高强度高导电性铝合金组织和性能的影响》文中指出随着经济的快速发展,对电力需求的增加和电网的不断扩展,线路电力负荷持续增长,电能输送容量要求不断提高。目前常用的高强度高导电性6201全铝合金导线材料已不能满足电力发展的需求。本文从合金成分、结构设计及制备方法工艺方面解决6201铝合金强度、导电性、耐高温性三者之间的矛盾关系,研发新型高强度、高电导率的轻质低成本铝合金导线材料,对满足长距离、大跨越架空输电线路对全铝合金绞线的需求、降低输电线路的电能损耗具有重要的理论研究和工程实际意义。本文分别使用Si/Ca中间合金探究了Si和Ca添加方式对6201铝合金性能的影响。采用纯Si和Al-12Si中间合金探究Si添加方式对铸态6201铝合金性能的影响。采用0Ca、Mg-8Al-18Ca、Mg-10Al-27Ca和Mg-30Ca探究Ca添加方式对6201铝合金铸态、固溶态、挤压时效态的微观组织、力学性能和导电性能的影响。中间合金采用磁悬浮熔炼制备,6201铝合金采用普通重力铸造方法制备,处理工艺包括固溶处理、等通道转角挤压和人工时效工艺,主要研究结果如下:（1）Si添加方式影响铸态6201铝合金第二相的析出、显着影响合金的力学性能而对导电性影响较小。相比于纯Si添加,Al-12Si近共晶中间合金添加方式促进了纳米尺度Mg2Si颗粒相在铝基体晶内、晶界大量析出,同时将晶界处长条状Al8Fe2Si相显着细化为短棒状、并增加其体积分数。由此,Al-12Si添加合金在略增加导电性的基础上,显着提高铸态合金的屈服、抗拉强度达130 MPa、194MPa,较纯Si添加合金强度分别提高28.3%、64.14%;同时仍保持优良的塑性,伸长率达17.7%。因此,6201铝合金中Si元素的添加方式为Al-12Si中间合金。（2）少量Ca添加显着提高6201/Al-12Si铝合金的强度和导电性,且作用效果随Ca添加方式的不同而显着不同。添加了不同含Ca中间合金的3种6201铝合金中均发现了相同的第二相:Al8Fe2Si相、Mg2Si相和CaSi2相,未添加Ca的对照组中只有Al8Fe2Si相和Mg2Si相。其中含Mg较多的Mg-8Al-18Ca能够促进Mg2Si相的析出,Mg-10Al-27Ca能够促进CaSi2相的析出。需要注意的是,由于成分设计时没有涉及Fe元素,所以出现的Fe元素为杂质引入,且该元素很难避免。（3）不同Ca中间合金添加方式显着影响铸态合金的力学性能。铸态下添加Mg-8Al-18Ca的合金抗拉强度和屈服强度最高,分别为133.4 MPa和195 MPa,但伸长率最低,为10.4%;添加Mg-10Al-27Ca的合金综合力学性能最好,抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为121.2 MPa、184 MPa和13.2%;添加0Ca和Mg-30Ca的合金力学性能接近,抗拉强度和屈服强度较低,但伸长率较高。（4）固溶处理对不同Ca中间合金添加方式铝合金的力学性能和导电性能的影响差异显着。固溶处理后由于部分原子溶入基体,导致第二相尺寸变小,同时引起晶格畸变,提高了合金的变形抗力和对电子的散射作用,因此四种合金力学性能相比铸态均有所上升,而导电性能均有所下降。（5）强塑性变形和挤压后时效显着提高铝合金的力学性能和导电性能。在150℃进行4道次等通道挤压过程中,随着道次的增加,添加了0Ca、Mg-8Al-18Ca、Mg-10Al-27Ca和Mg-30Ca的四种合金电导率均逐渐增加,时效后达到峰值,分别为54.38%IACS、52.33%IACS、53.27%IACS和54.53%IACS。挤压时效后四种合金的抗拉强度均大幅上升,分别为291.6 MPa、336.4 MPa、337.1 MPa和293.2 MPa。添加Mg-10Al-27Ca的合金综合性能最好。
于群[7]（2019）在《中低压电缆用Al-Fe-Cu-RE-Zr合金导线的制备与性能研究》文中指出Al-Fe-Cu系合金具有良好的导电性、强度、塑性、耐腐蚀性和抗蠕变性,主要应用于中低压电线电缆。为满足城镇化建设、增容改造和节能减排的需求,在传统Al-Fe-Cu系合金的基础上开发一种新型中强高导铝合金单线,在保证高导电率的前提下,进一步提高合金的力学性能,使其具有更佳的综合性能。本文在Al-Fe-Cu系合金的基础上,调整Fe、Cu元素的含量,并额外添加RE和Zr元素,通过金相显微观察、扫描电镜分析、能谱分析、X射线衍射分析、差热分析、拉伸试验、硬度测试、电阻率测试等手段研究元素含量对合金电学和力学性能的影响,采用正交试验优化出Al-Fe-Cu-RE-Zr合金的成分配比,并对最优合金的铸态组织及其相组成进行观察和分析。同时研究均匀化处理、挤压工艺以及成品退火对合金组织和性能的影响,最终确定中强高导Al-Fe-Cu-RE-Zr铝合金单线的制备工艺。主要研究结果如下:（1）各元素含量对合金抗拉强度的影响程度由强到弱依次为:Fe>RE>Cu>Zr,其中Fe含量对抗拉强度的影响非常显着;各元素含量对合金导电率的影响程度由强到弱依次为:Zr>RE>Fe>Cu,其中Zr元素含量对导电率的影响非常显着,RE元素含量对导电率的影响显着;各元素含量对合金伸长率的影响程度由强到弱依次为:RE>Cu>Zr>Fe,其中RE元素含量对伸长率的影响显着。（2）综合评价退火态铝合金的导电率、抗拉强度和伸长率,确定出最佳合金成分为:Al-0.5Fe-0.25Cu-0.3RE-0.05Zr,其导电率、抗拉强度和伸长率分别为61.8%IACS、99MPa和24.6%。最优合金铸态显微组织以等轴晶为主,晶界处存在一定的偏析,形成相主要有球状相、点状相、针状相和短棒状相等。球状相和短棒状相主要为富Cu稀土相,Cu元素在稀土相附近出现大量偏聚,稀土相附近也会存在少量的Al3Zr相;点状和针状相主要是Al-Fe-（Cu）相,以Al6Fe二元相和Al7Cu2Fe三元相为主。（3）对铸态Al-0.5Fe-0.25Cu-0.3RE-0.05Zr合金采用不同的均匀化制度,随着温度的升高或保温时间的延长,合金中的枝晶偏析消除,非平衡共晶组织逐渐消失,晶界附近的部分第二相回溶基体,晶界细化,晶界由连续分布变为断续分布,均匀化程度上升。最佳的均匀化制度为520℃下保温16h。Cu元素的扩散在铸态合金均匀化进程中占主导作用,由此得出合金的均匀化动力学方程,该方程较好验证最佳均匀化制度（520℃ × 16h）。（4）Al-0.5Fe-0.25Cu-0.3RE-0.05Zr合金在350℃热挤压时,主要发生动态回复。经热挤压水冷后的退火态合金相比于经空冷的合金的再结晶晶粒得到明显细化,抗拉强度提高,导电率无明显下降,综合性能最佳。相同温度等温成品退火中,经挤压水冷后的拉拔态合金线材再结晶孕育期变长,更不易发生再结晶。计算发现,经水冷后拉拔态合金再结晶激活能为112.3KJ/mol,较经空冷的拉拔态合金提升了约22%。（5）确定冷拉拔态Al-0.5Fe-0.25Cu-0.3RE-0.05Zr合金的成品退火工艺为300℃×2h,此时合金的综合性能达到最佳,抗拉强度为113.3MPa,伸长率为15.1%,导电率为62.0%IACS。
商迎秋[8]（2019）在《反向挤压制备Al-Fe-Zr耐热铝合金导线的研究》文中指出电力的发展以及智能电网建设的全面推进对架空输电导线的性能提出了更高的要求。我国传统架空导线以钢芯铝绞线为主,其耐热性能较差,使得线路的输电容量受到一定限制。而耐热铝合金导线具有输电容量大、比强度高、导电性能好等优点,从而在长距离、大跨越、超电压输电的要求下具有重要的应用前景。本文采用铸造方法制备了不同Zr含量的Al-0.35Fe-xZr（wt.%）（其中x为0.1、0.2、0.3、0.4）合金铸锭,利用反向挤压制备了 Al-Fe-Zr合金电工圆铝杆,随后采取多道次的冷拔变形,获得不同标称直径的综合性能优良的超耐热Al-Fe-Zr合金导线。分别研究了铸、挤压以及拉拔变形过程中的合金的组织演化与性能变化规律。获得如下研究结果:（1）获得了不同Zr含量对铸态Al-0.35Fe合金的组织与性能的影响规律。Zr元素的加入可以细化铸态Al-0.35Fe合金晶粒。随着Zr含量的增加,铸态Al-0.35Fe合金的晶粒从73 μm逐渐细化至22.74μm,这是因为Zr元素的加入使金属液在凝固时形核率增大,从而使得晶粒得到了细化;Zr元素的添加能改善初生Al3Fe相的形貌。随着Zr含量的增加,晶界处的共晶组织减少,有大量的细小短棒状Al3Fe相形成了团簇,团簇平均直径为1.18μm,其内部短棒状Al3Fe相长度为190nm。Al-0.35Fe合金的抗拉强度随Zr含量的增加而升高,从54.93MPa增加到71.23MPa,而延伸率从36.7%降到27.7%。（2）获得了反向热挤压过程中Al-Fe-Zr合金的组织演变特点与性能变化规律。挤压变形能明显细化Al-Fe-Zr合金晶粒,促进亚稳态Al3Zr粒子析出,Al3Zr粒子形貌为球状,平均尺寸为50nm。随着Zr含量的增加,Al3Zr粒子的体积分数增加,形貌尺寸变化不大。Al3Fe相在变形过程中发生了破碎并沿金属的流动方向呈流线分布,具有明显的方向性。随Zr含量从0.1wt.%增加到0.4wt.%,Al-0.35Fe合金的抗拉强度从128MPa升到了 152MPa,延伸率从33.32%降到了 25.69%。（3）获得了冷拔变形过程中Al-Fe-Zr合金的组织演化与性能变化规律。在冷拔变形过程中,晶粒在拉拔方向上被拉长,形成纤维状拉拔组织,随着变形量的增大,合金导线内部位错密度逐渐增大。受位错强化和第二相强化的影响,其抗拉强度逐渐增大,延伸率降低,导电率有所升高。（4）获得了退火态标称直径为4.3mm的Al-0.35Fe-0.1Zr（wt.%）耐热铝合金导线,导线抗拉强度为184.77MPa,延伸率为16.16%,导电率为60.13%IACS,导线综合性能优于《国际电工委员会架空导线用耐热铝合金线标准》中对AT1和AT3耐热铝导线的要求。
王祥[9]（2019）在《Al-Fe合金中含铁相纳米化调控及其对组织性能的影响》文中认为耐热铝合金导线具有载流量高、耐热性好、安全性高的突出优势,在输电线路中获得广泛应用。在Al-Zr合金导线基础上添加Er、Sc等稀土元素,开发出的Al-Zr-Er、Al-Zr-Sc等新型耐热导线虽然具有更高的综合性能,但是Er、Sc等元素价格昂贵。Fe元素是铝合金中常见的杂质元素,容易形成针片状含Fe相,割裂合金基体,损害合金的力学性能,而现有的方法除Fe或改性处理含Fe相的效果不理想,成为长期困扰铝加工行业的难题。为此,本文提出了采用连续流变挤压与形变热处理调控含Fe相的新方法,在国家自然科学基金项目（资助号:51674077）的资助下,利用连续流变挤压成形过程的快速冷却和剪切变形将铝合金中的含Fe相细化到纳米尺寸,利用纳米Fe相的耐热和强化作用,用Fe替代了部分Zr、Sc元素,开发出了 Al-Sc-Zr-Fe合金耐热导线。这种方法不但省去了除Fe工艺,而且将Fe元素变废为宝,大幅度降低了耐热铝合金导线成本。获得的主要结果如下:（1）阐明了连续流变挤压过程中纳米Al3Fe相的形成机理及其对合金力学性能的影响。Al-1Fe（wt.%）合金熔体在连续流变挤压机的辊-靴型腔中受到挤压轮和挤压靴的快速冷却作用,使凝固的共晶组织中的Al3Fe相细化。另外,凝固后的Al-1Fe（wt.%）合金在辊-靴型腔内部、挤压轮槽出口和扩展挤压模具内发生剪切变形,Al3Fe相在剪切力作用下被进一步细化成为两种尺度的纳米相。一种是平均长度为300 nm的块状相,另一种是平均直径为20 nm的近球形相。两种尺度的纳米相尺寸明显小于铸态Al-1Fe（wt.%）合金中针片状Al3Fe相的平均长度40 μm。连续流变挤压Al-1Fe（wt.%）合金的抗拉强度为135 MPa,延伸率为30%,分别比报道的铸态Al-1Fe（wt.%）合金抗拉强度提高了 58.8%,延伸率提高了 1 7.6%,比稀土改性处理后的Al-1Fe（wt.%）合金的抗拉强度和延伸率提高了 51.7%和5.3%。（2）揭示了热作用下纳米Al3Fe相的演化机理及其对力学性能的影响。热处理过程中,尺寸为20 nm的球形Al3Fe相溶解到基体中,尺寸为300 nm的块状Al3Fe相发生球化转变。球化转变的驱动力是相的表面能和晶核变形能的降低。随着热处理时间的进一步延长,球化后的Al3Fe相择优生长,转变为针片状。纳米Al3Fe相的尺寸小,表面曲率大,导致其在热作用下快速球化和粗化,Al3Fe相尺寸对球化时间的影响远远大于热处理温度对球化时间的影响。铸态Al-1Fe（wt.%）合金中的粗大片状Al3Fe相的尺寸和形貌在热处理过程中不发生明显变化。在热处理过程中,连续流变挤压Al-1Fe（wt.%）合金的抗拉强度逐渐降低并趋于稳定,但一直高于经过相同热处理后的铸态Al-1Fe（wt.%）合金的抗拉强度。在热处理过程中,连续流变挤压Al-1Fe（wt.%）合金的延伸率也是逐渐降低并趋于稳定,在500℃下热处理8 h后,连续流变挤压Al-1Fe（wt.%）合金的延伸率低于经过相同热处理后的铸态Al-1Fe（wt.%）合金的延伸率。（3）分析了第二相硬质粒子尺寸对连续动态再结晶的影响,并获得了临界粒子尺寸的计算模型。由于纳米Al3Fe相的尺寸不均匀,连续流变挤压Al-1Fe（wt.%）合金中同时存在促进动态再结晶的小尺度的纳米Al3Fe相和抑制动态再结晶的大尺度的纳米Al3Fe相。连续动态再结晶优先在含有尺寸为20 nm的Al3Fe相的区域发生,纳米Al3Fe相使动态再结晶的临界变形量减小,而尺寸为300 nm的块状Al3Fe相阻碍动态再结晶的发生。因此,连续流变挤压Al-1Fe（wt.%）合金比纯铝更早发生动态再结晶,但是发生动态再结晶的速率小于纯铝。实验结果验证了所建立的计算模型。（4）获得了冷轧变形对连续流变挤压Al-1Fe（wt.%）合金力学性能的影响,并分析了强化机理。冷轧变形过程中,随着压下量的增大,Al-1Fe（wt.%）合金的屈服强度和抗拉强度逐渐升高,延伸率先降低后升高,当冷轧压下量为60%时,Al-1Fe（wt.%）合金的延伸率最低。轧制变形后期,由于发生了连续动态再结晶导致晶粒细化,从而使延伸率升高。经过压下量为90%的冷轧变形后,连续流变挤压Al-1Fe（wt.%）合金的屈服强度为241.6 MPa,抗拉强度为275.0 MPa,延伸率为27.7%。连续流变挤压的纯铝经过同样冷轧变形后的屈服强度为137.6 MPa,抗拉强度为156.0 MPa,延伸率为32.6%。冷轧变形纯铝的强化机制为细晶强化和位错强化,而Al-1Fe（wt.%）合金的强化机制为细晶强化、位错强化和第二相强化。（5）揭示了累积连续挤压变形过程中Al-1Fe（wt.%）合金组织演化机理。经过1道次的累积连续挤压变形后,Al-1Fe（wt.%）合金发生了动态再结晶,平均晶粒尺寸从13.0 μm细化到1.2 μm,细化效果优于累积压下量为90%的5道次冷轧变形。由于变形产生的热效应和剪切应变的共同作用,合金中的纳米Al3Fe相发生球化转变,平均长度减小到200 nm。（6）制备出了综合性能优良的、低成本的Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe（wt.%）合金耐热导线,综合性能优于国际电工委IEC62004-2007的标准值。Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe（wt.%）合金导线的热处理方式为T5热处理（300℃下保温6 h）,热处理后合金导线的抗拉强度为135.8 MPa,延伸率为21.95%,导电率为60.77%IACS。经冷拔后制备的直径为4.5 mm的Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe（wt.%）合金导线的抗拉强度为188.2 MPa,延伸率为7.92%,导电率为60.28%IACS,长时间运行温度可达230℃,为AT4型耐热铝合金导线,综合性能优于国际电工委IEC62004-2007标准中的AT1、AT3和AT4型耐热导线。制备的标称直径为3 mm的Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe（wt.%）合金导线的抗拉强度为190.6 MPa,延伸率为7.16%,导电率为60.22%IACS,长时间运行温度为150℃,为AT1型耐热铝合金导线,综合性能优于国际电工委IEC62004-2007标准中的AT1型耐热导线。
侯嘉鹏[10]（2019）在《铝及铝合金线高强度高导电率机制研究》文中认为随着经济的快速发展,电力消费也在逐年增加。由于主要电力生产单位集中在边远地区,而主要电力消费城市集中在东部沿海,发电端到受电端的距离较远,这种生产与消费地域空间上的分布不均衡特点导致长距离输送电力不可避免。在金属结构材料中,银、铜、金和铝的导电率逐渐下降,但是综合考虑性能表现和经济因素,铝是架空输电导线上应用最多的导体材料。架空导线在服役过程中需要承受风载、冰载和自重,输电过程中在线路上会产生能耗。因此,抗拉强度和导电率是架空导线用金属铝导体材料最为重要的两个性能指标。高的强度可以保证架空导线在服役过程中的安全可靠性,高的导电率则有利于降低电力传输过程中的电能损耗。然而,金属材料的强度和导电率通常相互制约。如何打破金属材料的强度和导电率制约关系并制备出高强度和高导电率铝及铝合金线是极为重要的科学问题和亟待解决的工业难题。工业纯铝、Al-Mg-Si合金和Al-Fe合金是架空导线最常用的导体材料。本文以工业纯铝线、Al-Mg-Si合金线和Al-Fe合金线为研究对象,系统地研究了它们的强化机制和高导机制以及强度-导电率制约关系的演化规律和机制。此外,本文还提出了一种铝包铝合金复合结构线及制备工艺,并对复合线的组织和性能分别进行了表征和测试。从实际生产线上选取了不同拉拔变形量的工业纯铝线为研究对象,并绘制了强度和导电率关系曲线,发现工业纯铝线的导电率随强度的增加先下降后上升,据此发现了“反常强度-导电率制约关系”现象,即强度和导电率同步提升。进一步微观组织观察表明,随着变形量增大,晶粒沿着轴向逐渐被拉长。晶粒尺寸统计结果表明:晶粒厚度逐渐减小,而晶粒长度先保持不变后大幅增加。减小晶粒厚度可以增加铝线强度并且损失较小的导电率,而增加晶粒长度则大幅提高导电率并不损失强度。此外,当变形量增大时,工业纯铝线内部的<001>软织构逐渐向<111>硬织构转变,并且织构的转变起到了强化作用但几乎不影响导电率。简言之,利用细长晶粒结合硬取向织构可以改善纯铝线“强度-导电率制约关系”。并依据此原则改进了传统工业纯铝线的生产工艺,制备出强度满足要求,导电率超过63.0%IACS的高导电率工业纯铝线。采用预时效加冷变形工艺,制备出强度和导电率分别为352.3 MPa和55.97%IACS的Al-Mg-Si合金线,与其它文献中的Al-Mg-Si合金线性能相比,本文制备的Al-Mg-Si合金线的性能更为优异。此外,与传统工艺制备的Al-Mg-Si合金线相比,采用预时效加冷变形工艺制备的Al-Mg-Si合金线内部观察到了大量的纳米析出相,其强度和导电率同步提高。当固溶原子以纳米析出相的形式析出时,既可以净化基体提高导电率,又可以实现析出强化。根据理论推导,建立了析出强化和导电率与析出相半径的定性关系。结果表明,当析出相半径小于临界纳米尺寸时,随着析出相半径的增大,Al-Mg-Si合金线强度和导电率同步增加,即打破了“强度-导电率制约关系”。采用低固溶合金元素Fe合金化,制备出一种Al-Fe合金线,其抗拉强度和导电率分别高达306.8 MPa和58.94%IACS。与目前文献报道的Al-Mg-Si合金线性能相比,当二者强度相同时,Al-Fe合金线具有更高的导电率。Al-Fe合金线的高强度高导电率机制为Fe与Al反应生成的纳米Al6Fe析出相导致析出强化。Fe在Al中的极低固溶度导致大量析出,这种行为净化了基体,提升了导电率。此外,分析了不同变形量Al-Fe合金线的组织演化规律,绘制了强度-导电率关系曲线。鉴于高压交流输电存在“集肤效应”,本文采用过盈配合的方法成功地制备了铝包铝合金坯锭,其外层为工业纯铝,内层为铝合金,并采用多道次拉丝制备出了铝包铝合金线,其抗拉强度和导电率分别为226.5 MPa和59.35%IACS。在铝包铝合金线的纯铝与铝合金之间界面上观察到了完整的晶粒,并且在界面处未见缺陷和金属间化合物,表明本文的工艺可以用于制备界面结合良好的双金属复合线。与纯铝线和铝合金线的性能对比发现,铝包铝合金线结合了纯铝的高导电特性和铝合金的高强度特性,这一发现为改善强度和导电率制约关系并制备高强度高导电率铝线提供了一种新思路。通过对工业纯铝线、Al-Mg-Si合金线、Al-Fe合金线和铝包铝合金线强度-导电率制约机制研究,针对铝及铝合金导体材料提出了打破“强度-导电率制约关系”的四种机制,即晶粒细长化、织构<111>化、合金元素低固溶和析出相纳米化。高强度高导电率铝及铝合金导体材料是架空导线用金属铝导体材料发展的主要方向,本文通过典型铝及铝合金线强度-导电率制约行为的研究,揭示了金属铝导体材料“强度-导电率制约机制”,不仅奠定了打破“强度-导电率制约关系”的理论基础,同时也制备出了高强度高导电率金属铝导体材料,为金属铝导体材料制备技术的改进提供了重要的参考。
二、铜导线中晶界对导电性影响的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、铜导线中晶界对导电性影响的研究（论文提纲范文）
（1）退火处理对铜导线晶界特征分布及导电性能的影响（论文提纲范文）
| 1试验材料与方法 |
| 2 试验结果与讨论 |
| 2.1 原材料微观结构 |
| 2.2 热处理对微观结构的影响 |
| 2.2.1 退火温度对微观组织和晶界特征分布的影响 |
| 2.2.2 退火时间对微观组织和晶界特征分布的影响 |
| 2.3 导电性能 |
| 3 结论 |
（2）铜导线过电流故障熔痕特征及数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 论文选题的背景 |
| 1.1.2 论文研究的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电气火灾物证鉴定技术研究现状 |
| 1.2.2 铜导线过电流故障的研究现状 |
| 1.2.3 金属凝固微观组织数值模拟研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 实验装置及材料 |
| 2.1.1 实验装置 |
| 2.1.2 实验导线 |
| 2.2 实验设计 |
| 2.3 实验分析方法 |
| 2.3.1 视频采集系统 |
| 2.3.2 热重与差热(TG/DSC)实验分析 |
| 2.3.3 FT-IR红外分析 |
| 2.3.4 金相组织(OM)分析 |
| 2.3.5 X射线衍射(XRD)分析 |
| 2.3.6 扫描电子显微镜与X射线能谱仪(SEM/EDS)分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 铜导线过电流故障演变过程实验研究 |
| 3.1 铜导线过电流故障过程实验研究 |
| 3.1.1 PVC铜导线过电流故障燃烧过程实验研究 |
| 3.1.2 裸铜导线过电流故障燃烧过程实验研究 |
| 3.2 PVC导线燃烧热解实验研究 |
| 3.3 铜导线过电流故障过程中温度变化实验研究 |
| 3.3.1 PVC导线过电流故障过程温度变化实验研究 |
| 3.3.2 裸导线过电流故障过程中温度变化实验研究 |
| 3.4 导线熔断引燃过程实验研究 |
| 3.4.1 铜导线过电流故障熔断位置实验研究 |
| 3.4.2 铜导线过电流故障熔断时间实验研究 |
| 3.4.3 铜导线过电流故障熔断后燃烧过程实验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 铜导线过电流故障熔痕微观组织研究 |
| 4.1 额定电流下的微观组织分析 |
| 4.2 电流强度对故障熔痕微观结构的影响 |
| 4.2.1 金相组织分析 |
| 4.2.2 电弧熔痕孔洞成分分析 |
| 4.2.3 物相结构分析 |
| 4.3 绝缘层对故障熔痕微观结构的影响 |
| 4.3.1 电弧熔痕金相组织分析 |
| 4.3.2 电弧熔痕晶界成分分析 |
| 4.3.3 电弧熔痕物相结构分析 |
| 4.4 冷却方式对故障熔痕微观结构的影响 |
| 4.4.1 金相组织分析 |
| 4.4.2 电弧熔痕孔洞成分分析 |
| 4.4.3 电弧熔痕物相结构分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 铜导线凝固及微观组织数值模拟研究 |
| 5.1 三维几何模型 |
| 5.2 导线凝固的CAFE模型 |
| 5.3 晶体形核与生长模型 |
| 5.3.1 形核模型 |
| 5.3.2 生长动力学模型 |
| 5.4 三维热传导 |
| 5.5 模拟参数 |
| 5.6 导线凝固过程中温度场数值模拟 |
| 5.7 铜导线凝固过程中微观组织数值模拟 |
| 5.7.1 晶粒生长过程 |
| 5.7.2 不同条件下铜导线凝固过程中微观组织数值模拟 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（3）Ni、Mn对Cu-Ni-Mn-P合金组织性能影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 时效型高强高导铜合金的设计原理 |
| 1.2.1 根据固溶度选择合金元素 |
| 1.2.2 根据时效析出相选择合金元素 |
| 1.3 时效型高强高导铜合金的强度和导电率的机制 |
| 1.3.1 强度机制 |
| 1.3.2 导电率机制 |
| 1.4 铜合金的抗高温软化性能 |
| 1.5 课题研究的内容及意义 |
| 第二章 实验过程与研究方法 |
| 2.1 实验合金的制备 |
| 2.2 实验的技术路线 |
| 2.3 合金的加工工艺 |
| 2.3.1 热加工工艺 |
| 2.3.2 冷加工工艺 |
| 2.3.3 热轧工艺 |
| 2.3.4 固溶工艺 |
| 2.3.5 时效工艺 |
| 2.3.6 冷轧工艺 |
| 2.4 性能测试方法 |
| 2.4.1 硬度测试 |
| 2.4.2 导电率测试 |
| 2.4.3 高温软化温度测试 |
| 2.5 显微组织观察 |
| 2.5.1 金相显微观察 |
| 2.5.2 扫描电子显微镜观察 |
| 2.5.3 透射电子显微镜观察 |
| 第三章 Cu-Ni-Mn-P合金时效析出行为研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 铸态和热轧态组织 |
| 3.3 固溶态组织和性能 |
| 3.4 时效过程中组织及性能演变 |
| 3.4.1 Ni、Mn元素对合金组织的影响 |
| 3.4.2 Ni、Mn元素对合金性能的影响 |
| 3.5 合金组织及性能的影响机理 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 冷变形Cu-Ni-Mn-P合金的时效析出行为研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Ni、Mn元素对冷变形后合金组织性能的影响 |
| 4.3 Ni、Mn元素对冷变形时效后合金组织性能的影响 |
| 4.3.1 Ni、Mn元素对冷变形时效后合金性能的影响 |
| 4.3.2 Ni、Mn元素对冷变形时效后合金组织的影响 |
| 4.4 Ni、Mn元素对合金冷变形时效组织及性能的影响机理 |
| 4.5 合金的高温软化性能及其机理 |
| 4.5.1 合金高温软化性能 |
| 4.5.2 合金的高温软化机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间研究成果 |
（4）无氧铜线强度—导电率关系演化规律及机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 金属材料强化机制 |
| 1.2.1 晶界强化 |
| 1.2.2 位错强化 |
| 1.2.3 固溶强化 |
| 1.2.4 第二相强化 |
| 1.2.5 织构强化 |
| 1.3 金属材料导电机制 |
| 1.3.1 导电理论 |
| 1.3.2 影响金属电阻率的因素 |
| 1.4 金属材料强度-导电率关系 |
| 1.4.1 强度-导电率制约关系 |
| 1.4.2 改善强度-导电率关系 |
| 1.5 论文研究目的及意义 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 实验方案 |
| 2.2 无氧铜线的制备 |
| 2.3 性能测试 |
| 2.3.1 化学元素分析 |
| 2.3.2 显微硬度 |
| 2.3.3 室温拉伸试验 |
| 2.3.4 导电率测试 |
| 2.4 样品表征 |
| 2.4.1 金相观察 |
| 2.4.2 扫描电镜观察 |
| 2.4.3 透射电子显微镜观察 |
| 第三章 拉拔态无氧铜线强度-导电率关系演化规律及机制研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 拉拔态无氧铜线性能演化规律 |
| 3.3 无氧铜线微观组织表征 |
| 3.3.1 表征样品选择 |
| 3.3.2 ECC表征结果 |
| 3.3.3 EBSD表征结果 |
| 3.3.4 TEM表征结果 |
| 3.4 无氧铜线强化机制 |
| 3.4.1 晶界强化 |
| 3.4.2 织构强化 |
| 3.4.3 位错强化 |
| 3.4.4 拉拔态无氧铜线强化机制 |
| 3.5 无氧铜线导电机制 |
| 3.6 无氧铜线强度-导电率同步提升机制 |
| 3.7 高强高导铜合金线材微观组织设计 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 退火态无氧铜线强度-导电率关系演化规律及机制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 退火态无氧铜线性能演化 |
| 4.2.1 退火态无氧铜线力学性能演化 |
| 4.2.2 退火态无氧铜线导电性能演化 |
| 4.3 退火态无氧铜线微观组织演化规律 |
| 4.3.1 金相观察 |
| 4.3.2 EBSD观察 |
| 4.3.3 TEM观察 |
| 4.4 强化机制 |
| 4.4.1 晶界强化的定量化 |
| 4.4.2 织构强化的定量化 |
| 4.4.3 位错强化的定量化 |
| 4.4.4 退火态无氧铜线的强度演化机制 |
| 4.5 导电机制 |
| 4.5.1 位错密度变化引起的导电率演化 |
| 4.5.2 晶界状态变化引起的导电率演化 |
| 4.6 退火态无氧铜线强度-导电率关系演化机制 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读硕士期间发表的论着 |
（5）纯铜导线定向热处理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铜导线单晶化研究现状 |
| 1.2.1 晶界对铜导线电学性能的影响 |
| 1.2.2 单晶连铸技术发展现状 |
| 1.2.3 拉拔变形对单晶铜导线组织及性能的影响 |
| 1.3 晶界迁移及晶粒长大 |
| 1.3.1 晶界迁移机制 |
| 1.3.2 晶界迁移热力学和动力学 |
| 1.3.3 晶粒长大 |
| 1.4 定向热处理技术研究现状 |
| 1.5 研究目的、意义及内容 |
| 1.5.1 研究目的和意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 2 实验材料及方法 |
| 2.1 实验设计 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.3 实验设备及方法 |
| 2.3.1 热处理设备 |
| 2.3.2 微结构表征 |
| 2.3.3 电导率测试 |
| 3 纯铜导线二次再结晶过程及影响因素 |
| 3.1 变形率对纯铜导线二次再结晶组织的影响 |
| 3.2 热处理工艺对纯铜导线二次再结晶组织的影响 |
| 3.2.1 加热温度对纯铜导线二次再结晶组织的影响 |
| 3.2.2 保温时间对纯铜导线二次再结晶组织的影响 |
| 3.3 纯铜导线二次再结晶组织晶界结构及晶体学织构变化规律 |
| 3.3.1 纯铜导线初始组织晶界结构及晶体学织构 |
| 3.3.2 纯铜导线二次再结晶组织晶界结构及晶体学织构 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 纯铜导线定向热处理组织演变及影响因素 |
| 4.1 不同热区温度下的温度分布 |
| 4.2 变形率对纯铜导线定向热处理组织的影响 |
| 4.3 工艺参数对纯铜导线定向热处理组织的影响 |
| 4.4 定向热处理工艺对纯铜导线电导率的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 纯铜导线定向热处理机制 |
| 5.1 纯铜导线初始组织晶体学织构 |
| 5.2 纯铜导线定向热处理组织晶界结构及晶体学织构 |
| 5.3 柱状晶取向及晶界结构 |
| 5.3.1 柱状晶取向 |
| 5.3.2 柱状晶晶界结构 |
| 5.4 定向热处理机制 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）Si/Ca中间合金添加对6201高强度高导电性铝合金组织和性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 架空输电用铝导线种类 |
| 1.1.1 传统ACSR导线 |
| 1.1.2 新型HTLS导线 |
| 1.1.3 全铝合金导线 |
| 1.2 铝合金导线存在的问题 |
| 1.3 铝合金强化方式 |
| 1.4 铝合金导电性能的影响因素 |
| 1.4.1 化学成分 |
| 1.4.2 熔体精炼工艺 |
| 1.4.3 固溶处理 |
| 1.4.4 变形处理 |
| 1.4.5 晶体缺陷 |
| 1.5 高强度高导电性铝合金研究进展 |
| 1.6 本文选题及研究内容 |
| 1.6.1 选题背景 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 材料制备及研究方法 |
| 2.1 材料与设备 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 材料制备 |
| 2.2.1 技术路线 |
| 2.2.2 成分设计 |
| 2.3 合金的制备工艺 |
| 2.3.1 合金的熔炼 |
| 2.3.2 合金的固溶处理 |
| 2.3.3 合金的ECAP挤压及时效处理 |
| 2.3.4 挤压态拉伸试样制备 |
| 2.4 显微组织观察及性能测试 |
| 2.4.1 微观组织分析 |
| 2.4.2 物相鉴定 |
| 2.4.3 室温力学性能测定 |
| 2.4.4 电导率测定 |
| 第三章 Si添加方式对铸态6201铝合金组织与性能的影响 |
| 引言 |
| 3.1 微观组织 |
| 3.2 力学性能 |
| 3.3 导电性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Ca中间合金对6201铝合金组织与性能的影响 |
| 引言 |
| 4.1 铸态6201-Ca合金组织与性能 |
| 4.1.1 微观组织 |
| 4.1.2 力学性能 |
| 4.1.3 导电性能 |
| 4.2 固溶处理6201-Ca铝合金组织转变及性能变化 |
| 4.2.1 固溶处理对合金组织和性能的影响 |
| 4.2.2 组织转变 |
| 4.2.3 力学行为变化 |
| 4.2.4 导电性能 |
| 4.3 挤压时效态6201-Ca铝合金微观组织及性能 |
| 4.3.1 挤压路径的选择 |
| 4.3.2 挤压时效态6201-Ca合金的微观组织 |
| 4.3.3 挤压时效态6201 合金的力学性能分析 |
| 4.3.4 挤压时效态6201 合金的导电性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（7）中低压电缆用Al-Fe-Cu-RE-Zr合金导线的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铝合金导线研究概况 |
| 1.2.1 国外铝合金导线研究现状 |
| 1.2.2 国内铝合金导线研究现状 |
| 1.3 中低压电缆用Al-Fe-Cu合金导体材料 |
| 1.4 铝合金导体的电学性能和力学性能 |
| 1.4.1 合金元素的影响 |
| 1.4.2 气体及夹杂物的影响 |
| 1.4.3 加工工艺的影响 |
| 1.4.4 热处理工艺的影响 |
| 1.4.5 使用环境的影响 |
| 1.5 铝合金退火过程中的再结晶行为 |
| 1.5.1 再结晶过程 |
| 1.5.2 再结晶动力学 |
| 1.6 研究内容 |
| 1.7 研究目的及意义 |
| 1.8 技术路线 |
| 2 实验过程及研究方法 |
| 2.1 Al-Fe-Cu-RE-Zr合金成分设计 |
| 2.2 Al-Fe-Cu-RE-Zr合金导体材料的制备 |
| 2.2.1 试验原料 |
| 2.2.2 实验工具及设备 |
| 2.2.3 合金熔炼 |
| 2.3 Al-Fe-Cu-RE-Zr合金导体材料加工及热处理工艺 |
| 2.3.1 均匀化处理 |
| 2.3.2 热挤压 |
| 2.3.3 冷拉拔 |
| 2.3.4 成品退火 |
| 2.4 显微组织观察及分析 |
| 2.4.1 合金成分分析(IR) |
| 2.4.2 金相观察(OM) |
| 2.4.3 扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS) |
| 2.4.4 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.5 差热分析(DSC) |
| 2.5 性能测试方法 |
| 2.5.1 力学性能测试 |
| 2.5.2 导电性能测试 |
| 2.5.3 硬度测试 |
| 3 Al-Fe-Cu-RE-Zr合金的优化制备 |
| 3.1 正交试验 |
| 3.1.1 正交试验的设计 |
| 3.1.2 正交试验铸态合金晶粒对比 |
| 3.2 合金元素对合金性能指标的正交评价 |
| 3.2.1 合金元素对合金抗拉强度的正交评价 |
| 3.2.2 合金元素对合金导电率的正交评价 |
| 3.2.3 合金元素对合金伸长率的正交评价 |
| 3.3 合金元素对合金性能影响分析 |
| 3.4 验证试验 |
| 3.5 最优成分合金铸态组织及其相组成分析 |
| 3.5.1 最优成分合金铸态显微组织 |
| 3.5.2 XRD分析 |
| 3.5.3 球状相和短棒状相 |
| 3.5.4 针状相和点状相 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 均匀化处理对Al-Fe-Cu-RE-Zr合金显微组织的影响 |
| 4.1 均匀化制度的设定 |
| 4.1.1 铸态显微组织 |
| 4.1.2 DSC分析 |
| 4.2 均匀化处理对合金显微组织和性能的影响 |
| 4.2.1 均匀化处理对合金显微组织的影响 |
| 4.2.2 均匀化前后XRD物相对比 |
| 4.2.3 均匀化处理对合金硬度的影响 |
| 4.3 均匀化动力学分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 挤压工艺及成品退火对Al-Fe-Cu-RE-Zr合金线材性能的影响 |
| 5.1 热挤压冷却方式对合金线材组织性能和再结晶过程的影响 |
| 5.1.1 冷却方式对合金线材显微组织的影响 |
| 5.1.2 冷却方式对合金线材再结晶过程的影响 |
| 5.1.3 冷却方式对合金线材力学和电学性能的影响 |
| 5.2 成品退火对合金线材组织和性能的影响 |
| 5.2.1 退火温度对合金线材显微组织的影响 |
| 5.2.2 退火温度对合金线材力学和电学性能的影响 |
| 5.2.3 退火时间对合金线材显微组织的影响 |
| 5.2.4 退火时间对合金线材力学和电学性能的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（8）反向挤压制备Al-Fe-Zr耐热铝合金导线的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 耐热铝合金导线的研究概况 |
| 1.1.1 国外耐热铝合金导线的研究现状 |
| 1.1.2 国内耐热铝合金导线的研究现状 |
| 1.1.3 AA8000系合金导线的研究现状 |
| 1.2 含Fe、Zr铝合金导线的组织性能及其研究进展 |
| 1.2.1 含Fe铝合金导线的组织性能及其研究进展 |
| 1.2.2 含Zr铝合金导线的组织性能及其研究进展 |
| 1.3 反向挤压工艺的应用及发展 |
| 1.3.1 反向挤压工艺的特点 |
| 1.3.2 反向挤压工艺的工艺参数 |
| 1.3.3 反向挤压工艺的应用及发展 |
| 1.4 本文研究的的意义及内容 |
| 1.4.1 本文研究的意义 |
| 1.4.2 本文研究的内容 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备及过程 |
| 2.2.1 熔炼 |
| 2.2.2 反向挤压 |
| 2.2.3 热处理 |
| 2.2.4 拉拔 |
| 2.3 组织分析 |
| 2.4 性能测试 |
| 2.4.1 力学性能测试 |
| 2.4.2 导电性能测试 |
| 2.4.3 耐热性能测试 |
| 2.4.4 卷绕性能测试 |
| 第3章 Zr对铸态Al-0.35Fe合金组织与性能的影响 |
| 3.1 Zr对铸态Al-0.35Fe合金组织的影响 |
| 3.2 Zr对铸态Al-0.35Fe合金性能的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 反向热挤压对Al-Fe-Zr合金组织及性能的影响 |
| 4.1 反向热挤压过程中Al-Fe-Zr合金的第二相演变 |
| 4.2 反向热挤压过程中Al-Fe-Zr合金的晶粒演变及机理 |
| 4.3 反向热挤压Al-Fe-Zr合金的性能分析 |
| 4.3.1 反向热挤压Al-Fe-Zr合金的力学性能 |
| 4.3.2 反向热挤压Al-Fe-Zr合金的导电性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 冷拔变形对Al-Fe-Zr合金导线组织及性能的影响 |
| 5.1 冷拔变形对Al-Fe-Zr合金导线组织的影响 |
| 5.2 冷拔变形对Al-Fe-Zr合金导线性能的影响 |
| 5.2.1 冷拔变形对Al-Fe-Zr合金导线力学性能的影响 |
| 5.2.2 冷拔变形对Al-Fe-Zr合金导线导电性能的影响 |
| 5.2.3 冷拔变形后Al-Fe-Zr合金导线的耐热性能 |
| 5.3 Al-Fe-Zr合金导线的综合性能评定 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及专利 |
| 作者简介 |
（9）Al-Fe合金中含铁相纳米化调控及其对组织性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 耐热铝合金导线的应用背景与研究现状 |
| 1.1.1 耐热铝合金导线的应用背景 |
| 1.1.2 耐热铝合金导线的研究现状 |
| 1.2 铝合金中含Fe相的改性处理方法 |
| 1.2.1 凝固过程改性处理铝合金中含Fe相 |
| 1.2.2 热处理过程改性处理铝合金中含Fe相 |
| 1.2.3 塑性变形过程改性处理铝合金中含Fe相 |
| 1.3 第二相硬质粒子尺寸对动态再结晶的影响 |
| 1.4 本课题的研究意义及研究内容 |
| 1.4.1 本课题的研究意义 |
| 1.4.2 本课题的研究内容 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.2.1 熔炼设备与铸造模具 |
| 2.2.2 连续流变挤压成形实验设备 |
| 2.2.3 热处理实验设备 |
| 2.2.4 轧制变形实验设备 |
| 2.2.5 拉拔变形实验设备 |
| 2.3 实验方案 |
| 2.3.1 合金熔炼与铸造 |
| 2.3.2 连续流变挤压实验 |
| 2.3.3 累积连续挤压实验 |
| 2.3.4 热处理实验 |
| 2.3.5 冷轧变形实验 |
| 2.3.6 冷拔变形实验 |
| 2.4 微观组织观察 |
| 2.4.1 金相和扫描电子显微镜组织观察 |
| 2.4.2 X射线衍射分析 |
| 2.4.3 透射电子显微镜观察 |
| 2.5 性能检测 |
| 2.5.1 力学性能测试 |
| 2.5.2 导电性能测试 |
| 2.5.3 耐热性能测试 |
| 第3章 连续流变挤压Al-1Fe (wt.%)合金中纳米Al_3Fe相的形成机理及其对力学性能的影响 |
| 3.1 连续流变挤压Al-1Fe (wt.%)合金中的含Fe相 |
| 3.2 连续流变挤压Al-1Fe (wt.%)合金的力学性能 |
| 3.3 连续流变挤压Al-1Fe (wt.%)合金中纳米Al_3Fe相的形成机理 |
| 3.3.1 Al_3Fe相在辊-靴型腔的冷却作用下的细化行为 |
| 3.3.2 Al_3Fe相在剪切变形作用下的细化行为 |
| 3.4 连续流变挤压Al-Fe合金中纳米Al_3Fe相对力学性能的影响 |
| 3.4.1 连续流变挤压态和铸态Al-Fe合金的力学性能 |
| 3.4.2 拉伸变形过程中合金微观组织演化 |
| 3.4.3 连续流变挤压态与铸态Al-Fe合金拉伸断口 |
| 3.4.4 纳米Al_3Fe相对合金力学性能的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 热处理过程纳米Al_3Fe相的演化机理及其对合金力学性能的影响 |
| 4.1 热处理过程连续流变挤压态Al-Fe合金中纳米Al_3Fe相的演化 |
| 4.2 热处理过程纳米Al_3Fe相的演化机理 |
| 4.2.1 纳米相的球化 |
| 4.2.2 纳米相的粗化 |
| 4.3 热处理过程合金的力学性能变化 |
| 4.4 纳米Al_3Fe相演化对合金力学性能的影响 |
| 4.4.1 纳米Al_3Fe相的演化对合金抗拉强度的影响 |
| 4.4.2 纳米Al_3Fe相的演化对合金延伸率的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 冷轧变形过程Al-1Fe (wt.%)合金组织性能演化机理 |
| 5.1 第二相硬质粒子对动态再结晶的影响 |
| 5.2 冷轧变形过程流变挤压Al-1Fe (wt.%)合金微观组织演化 |
| 5.2.1 冷轧变形过程纳米Al_3Fe相演化机理 |
| 5.2.2 冷轧变形过程晶粒演化机理 |
| 5.3 冷轧变形过程流变挤压纯铝微观组织演化 |
| 5.4 纳米Al_3Fe相对冷轧变形过程动态再结晶的影响 |
| 5.5 冷轧变形过程力学性能的变化 |
| 5.5.1 力学性能变化 |
| 5.5.2 强化机理分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 累积连续挤压变形过程Al-1Fe (wt.%)合金组织演化机理 |
| 6.1 累积连续挤压变形的原理与等效应变计算 |
| 6.2 累积连续挤压变形过程中Al-1Fe (wt.%)合金组织演化机理 |
| 6.2.1 累积连续挤压变形过程中Al-1Fe (wt.%)合金晶粒细化机理 |
| 6.2.2 累积连续挤压变形过程中纳米Al_3Fe相演化机理 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 纳米Al_3Fe相增强Al-Sc-Zr-Fe合金耐热导线组织性能的研究 |
| 7.1 连续流变挤压态Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe (wt.%)合金导线的组织性能 |
| 7.2 热处理对Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe(wt.%)合金导线组织性能的影响 |
| 7.2.1 T6热处理对Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe (wt%)合金导线组织性能的影响 |
| 7.2.2 T5热处理对Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe (wt%)合金导线组织性能的影响 |
| 7.2.3 不同热处理制度的Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe (wt.)合金导线性能比较 |
| 7.3 冷拔对Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe (wt.%)合金导线组织性能的影响 |
| 7.3.1 冷拔变形对Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe (wt.%)合金导线微观组织的影响 #118 |
| 7.3.2 冷拔变形对Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe (wt.%)合金导线性能的影响 |
| 7.4 Al-0.05Sc-0.1Zr-0.5Fe (wt.%)合金导线的耐热性能 |
| 7.5 本章小结 |
| 第8章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间科研成果 |
| 作者简介 |
（10）铝及铝合金线高强度高导电率机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 架空导线用铝导体材料的发展 |
| 1.2.1 架空导线分类 |
| 1.2.2 国内外架空导线发展 |
| 1.2.3 架空输电用铝导线性能要求 |
| 1.3 金属材料强化方法及机制 |
| 1.3.1 强化方法 |
| 1.3.1.1 合金化 |
| 1.3.1.2 热处理 |
| 1.3.1.3 塑性变形 |
| 1.3.2 强化机制 |
| 1.3.2.1 固溶强化 |
| 1.3.2.2 析出强化 |
| 1.3.2.3 位错强化 |
| 1.3.2.4 细晶强化 |
| 1.4 金属导体材料电学性能 |
| 1.4.1 金属导电基本理论 |
| 1.4.1.1 经典自由电子理论 |
| 1.4.1.2 量子导电理论 |
| 1.4.2 金属电阻率的影响因素 |
| 1.4.2.1 温度对金属电阻率的影响 |
| 1.4.2.2 组织结构对金属电阻率的影响 |
| 1.4.2.3 两相分布对金属电阻率的影响 |
| 1.5 高强度和高导电率金属导体材料研究现状 |
| 1.5.1 金属导体材料强度与导电率制约关系 |
| 1.5.2 合金化改善金属铝导体材料性能 |
| 1.5.3 时效处理改善金属导体材料性能 |
| 1.5.4 组织结构调控改善金属导体材料性能 |
| 1.6 本论文的研究内容、目的及意义 |
| 第2章 高强高导工业纯铝线研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料及方法 |
| 2.2.1 工业纯铝线制备工艺 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.3 实验结果 |
| 2.3.1 强度-导电率制约关系 |
| 2.3.2 微观组织演化 |
| 2.3.2.1 ECC观察结果 |
| 2.3.2.2 TEM观察结果 |
| 2.3.2.3 EBSD观察结果 |
| 2.4 分析与讨论 |
| 2.4.1 强化机制 |
| 2.4.2 导电机制 |
| 2.4.3 高强高导机制 |
| 2.5 高导电率工业纯铝线制备 |
| 2.5.1 高导电率铝线制备思路及方法 |
| 2.5.2 高导电率工业纯铝线性能 |
| 2.5.3 工业纯铝线高导电率机制 |
| 2.6 工业纯铝线老化行为研究 |
| 2.6.1 力学性能 |
| 2.6.2 组织演化 |
| 2.6.2.1 TEM观察结果 |
| 2.6.2.2 EBSD观察结果 |
| 2.6.3 老化机制 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 高强高导铝镁硅合金线研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料及方法 |
| 3.2.1 合金线制备工艺 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.3 实验结果 |
| 3.3.1 合金线强度与导电性能 |
| 3.3.2 合金线微观组织观察 |
| 3.3.2.1 SEM观察结果 |
| 3.3.2.2 XRD结果 |
| 3.3.2.3 TEM观察结果 |
| 3.3.2.4 EBSD观察结果 |
| 3.4 分析与讨论 |
| 3.4.1 合金线析出相结构及分布 |
| 3.4.2 合金线强化机制 |
| 3.4.3 合金线高导电机制 |
| 3.4.4 合金线高强高导机制 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 高强高导铝铁合金线研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料及方法 |
| 4.2.1 合金线制备工艺 |
| 4.2.2 实验方法 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.3.1 铸锭微观组织观察 |
| 4.3.2 合金线强度与导电率 |
| 4.3.3 合金线微观组织观察 |
| 4.3.3.1 TEM观察结果 |
| 4.3.3.2 EBSD观察结果 |
| 4.4 分析与讨论 |
| 4.4.1 合金线强化机制 |
| 4.4.2 合金线高导机制 |
| 4.4.3 合金线高强高导机制 |
| 4.5 合金线老化行为研究 |
| 4.5.1 退火态合金线力学性能 |
| 4.5.2 退火态合金线微观组织演化 |
| 4.5.3 合金线老化机制 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 高强高导铝包铝合金线研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料及方法 |
| 5.2.1 铝包铝合金线设计思路 |
| 5.2.2 铝包铝合金线制备工艺 |
| 5.2.3 实验方法 |
| 5.3 铝包铝合金线微观组织观察 |
| 5.3.1 LSCM观察结果 |
| 5.3.2 SEM观察结果 |
| 5.3.3 EBSD观察结果 |
| 5.3.4 TEM观察结果 |
| 5.4 铝包铝合金线强度与导电率 |
| 5.4.1 力学性能 |
| 5.4.2 导电性能 |
| 5.4.3 高强高导机制 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 创新点与后续工作展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表的论文、专利及获奖 |
| 作者简介 |
四、铜导线中晶界对导电性影响的研究（论文参考文献）
- [1]退火处理对铜导线晶界特征分布及导电性能的影响[J]. 朱婷,鹿宪珂,杨森. 金属热处理, 2021(09)
- [2]铜导线过电流故障熔痕特征及数值模拟研究[D]. 石琳. 西安科技大学, 2021(02)
- [3]Ni、Mn对Cu-Ni-Mn-P合金组织性能影响研究[D]. 黄剑. 江西理工大学, 2021(01)
- [4]无氧铜线强度—导电率关系演化规律及机制研究[D]. 孙朋飞. 兰州理工大学, 2021(01)
- [5]纯铜导线定向热处理研究[D]. 董鑫. 南京理工大学, 2020(01)
- [6]Si/Ca中间合金添加对6201高强度高导电性铝合金组织和性能的影响[D]. 万骞. 太原理工大学, 2019(08)
- [7]中低压电缆用Al-Fe-Cu-RE-Zr合金导线的制备与性能研究[D]. 于群. 郑州大学, 2019(09)
- [8]反向挤压制备Al-Fe-Zr耐热铝合金导线的研究[D]. 商迎秋. 东北大学, 2019(02)
- [9]Al-Fe合金中含铁相纳米化调控及其对组织性能的影响[D]. 王祥. 东北大学, 2019(01)
- [10]铝及铝合金线高强度高导电率机制研究[D]. 侯嘉鹏. 东北大学, 2019(01)