成果簡介：

具有高強、高導(dǎo)、高耐熱特性的氧化鋁彌散強化銅合金(以下簡稱“氧化鋁銅”)是銅合金中性能優(yōu)異的高端材料，尤其在汽車用鍍鋅板焊接成型方面應(yīng)用。有研工研院自2002年成功開發(fā)出彌氧化鋁銅并投放國內(nèi)市場，一直小批量生產(chǎn)并進行產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化研究，占有部分市場。經(jīng)過十多年的發(fā)展，掌握了傳統(tǒng)的內(nèi)氧化工藝關(guān)鍵技術(shù)，并在年產(chǎn)50噸的氧化鋁銅中試線的主流工藝中，創(chuàng)新性的引入“反應(yīng)合成法”短流程生產(chǎn)新工藝，保障獲得純凈的納米γ-Al2O3顆粒，并消除了傳統(tǒng)內(nèi)氧化法中氧源的雜質(zhì)相引入，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，提高了材料的綜合性能(抗拉強度、硬度、導(dǎo)電率等)。該中試技術(shù)可實現(xiàn)原位內(nèi)氧化過程可控，縮短生產(chǎn)周期，具有多規(guī)格產(chǎn)品的制造兼容性，可實現(xiàn)低成本高性能規(guī)模化生產(chǎn)要求。新中試技術(shù)生產(chǎn)的氧化鋁銅系列棒材所制備點焊電極帽解決了困擾氧化鋁銅電極帽國產(chǎn)化的難題“電極帽開裂”和“焊接壽命”，打破了國外氧化鋁銅點焊電極帽的壟斷，避免了焊接過程中的漏水事故，降低了焊接工序的生產(chǎn)成本。有研生產(chǎn)的氧化鋁銅系列產(chǎn)品已得到市場的認可，累計銷售產(chǎn)品約150噸。

應(yīng)用案例：

汽車車身及覆蓋件電阻焊點焊電極帽

研發(fā)背景

氧化鋁彌散強化銅合金的研究開發(fā)一直是國內(nèi)外電子及軍工新材料的研究課題。早在在20世紀50年代，國外開始了彌散強化銅的研究。在70到80年代，開發(fā)了許多專利技術(shù)，并迅速將專利技術(shù)實現(xiàn)工程化。美國SCM公司應(yīng)用內(nèi)氧化法成功地生產(chǎn)出“GLIDCOP”系列彌散強化銅產(chǎn)品。日本也開發(fā)并制造、銷售商品名為DEM IRA S 的彌散強化銅電極材料。

國內(nèi)彌散強化銅在上世紀70年代由中南礦冶學(xué)院、洛陽銅加工廠、沈陽有色金屬加工廠開始從事研究，并取得了良好的試驗結(jié)果。到90年代北京有色金屬研究總院、昆明冶金研究院、北京科學(xué)技術(shù)大學(xué)、天津大學(xué)、大連鐵道大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、河南科技大學(xué)等科研單位和學(xué)校開展這方面的研究工作。目前，只有北京有色金屬研究總院、中鋁洛陽銅業(yè)有限公司、昆明冶研新材料股份公司、北京科技大學(xué)帕迪克粉末冶金制品有限公司具有一定的生產(chǎn)能力。國內(nèi)生產(chǎn)彌散強化銅合金材料在焊接壽命、蘑菇頭、焊接粘連等方面還不能盡如人意，產(chǎn)品成品率低。因此，國內(nèi)產(chǎn)品未達到汽車焊裝的應(yīng)用要求。

作用原理

采用內(nèi)氧化法制備的彌散強化銅，不僅可以得到細小彌散分布的氧化鋁粒子，而且生成的氧化鋁粒子還有較高的熱力學(xué)穩(wěn)定性，因此制得的彌散強化銅的綜合性能優(yōu)于其他方法制備的同類材料。

市場分析

氧化鋁銅與銅、鉻鋯銅相比，高溫強度與導(dǎo)電導(dǎo)熱性能有很大改善。作為高強高導(dǎo)銅合金，兼?zhèn)涓邚姸?、高?dǎo)電和良好導(dǎo)熱性、耐磨抗爆抗裂、耐腐蝕等綜合性能。氧化鋁銅被廣泛地應(yīng)用于汽車、摩托車、制桶(罐)等機械制造工業(yè)的焊接、導(dǎo)電嘴、開關(guān)觸頭、模具塊、焊機輔助裝置用各種物料等領(lǐng)域。由于其優(yōu)越導(dǎo)電性，在電氣、電子工業(yè)中應(yīng)用最廣、用量較大，約占其總消費量一半以上。同時，氧化鋁銅可應(yīng)用于大規(guī)模集成電路、高速列車接觸線、開關(guān)觸橋和連鑄鋼結(jié)晶器等領(lǐng)域

該中試技術(shù)是一種短流程、低成本產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)的品主要包括氧化鋁銅的棒、線材等，主要面對汽車行業(yè)、動力電池行業(yè)和半導(dǎo)體行業(yè)等，市場需求量約1000噸，產(chǎn)值約1.5億人民幣。