Ymchwil a Datblygu Tueddiadau a Phroblemau Deunyddiau Aloi Copr Uwch
Mae aloion copr a chopr yn ddosbarth o ddeunyddiau allweddol gyda chymwysiadau pwysig. Oherwydd ei ddargludedd thermol rhagorol, dargludedd trydanol, hydwythedd, ymwrthedd cyrydiad ac eiddo eraill, mae copr yn ddeunydd angenrheidiol mewn rhai cymwysiadau awyrofod, arfau ac offer. Yn ystod y ddwy flynedd ddiwethaf, mae'r diwydiant gweithgynhyrchu yn amlwg wedi teimlo'r twf yn y galw am aloion copr. Mae defnyddwyr newydd yn datblygu cymwysiadau gweithgynhyrchu ychwanegion aloi copr yn gyson. Mae'r deunyddiau hefyd wedi symud o efydd tun cast hawdd ei ffurfio cynnar i gopr pur a gwahanol fathau o gopr cryfder uchel a dargludedd uchel. Yn ôl adroddiad ymchwil, bydd y farchnad gweithgynhyrchu ychwanegion copr byd-eang yn tyfu ar gyfradd twf blynyddol cyfansawdd o 51% rhwng 2019 a 2027. Er bod llawer o broblemau proses a materol o hyd mewn argraffu aloi copr, rhagwelir y bydd gan gopr a. lle mewn gweithgynhyrchu ychwanegion metel. Statws cymhwyso deunyddiau aloi copr gartref a thramor. Gyda chynnydd cyflym diwydiannau uwch-dechnoleg, mae deunyddiau newydd yn datblygu i gyfeiriad perfformiad uwch-uchel, purdeb uchel, ac iteriad uchel. Mae integreiddio, ymarferoldeb, miniaturization, dibynadwyedd, ac ati o gynhyrchion cysylltiedig wedi'u cynnig. Gofynion uwch. Fel deunyddiau dargludyddion craidd, defnyddir aloion copr a chopr uwch yn eang mewn fframiau plwm o gylchedau integredig ar raddfa fawr iawn yn y diwydiant gwybodaeth electronig, gwrthfesurau electronig, radar, tiwbiau microdon pŵer uchel ar gyfer offer amddiffyn cenedlaethol, deunyddiau dargludyddion ar gyfer meysydd magnetig pwls uchel , gwifrau uwchben ar gyfer cludo rheilffyrdd cyflym iawn, a modiwleiddio amledd pŵer mawr a rheoleiddio cyflymder barrau canllaw modur tyniant asynchronous a modrwyau diwedd, electrodau weldio ymwrthedd, deunyddiau batri, deunyddiau elastig pentwr gwefru ar gyfer cerbydau ynni newydd, castio parhaus peiriant crystallizers a gwactod trydan dyfeisiau ar gyfer y diwydiant metelegol, newid pontydd cyswllt a gwahanol gydrannau ar gyfer peirianneg drydanol Gwifrau, ac ati Ar hyn o bryd, mae llawer o wneuthurwyr gweithgynhyrchu ychwanegion tramor adnabyddus wedi cynnwys deunyddiau copr yn eu catalogau cynnyrch. Yn fwy cynrychioliadol, cyhoeddodd EOS daflenni data ar gyfer Cu a CuCrZr pur yn 2020, ac yn 2021 lansiodd fersiynau AMCM (Peiriant Wedi'i Addasu Gweithgynhyrchu Ychwanegion) o'r ddau fath o ddeunydd, sef is-gwmni o EOS. Mae SLM Solutions wedi lansio data cynnyrch CuSn10 a CuCrZr yn olynol. Yn 2019, lansiodd y cwmni gynhyrchion CuNi2SiCr sy'n cyfuno cryfder a dargludedd trydanol a thermol. Gellir eu defnyddio yn y meysydd llwydni a thrydanol ac maent wedi dod yn gynnyrch ysgubol mewn gweithgynhyrchu ychwanegion deunyddiau aloi copr. Mae gweithgynhyrchwyr deunydd TLS Technik, m4p, Sandvik, Makin a chwmnïau eraill wedi cyhoeddi eu hunain gweithgynhyrchu ychwanegyn cynhyrchion aloi copr. Ar hyn o bryd, mae deunyddiau aloi copr a chopr ar gyfer gweithgynhyrchu ychwanegion wedi'u crynhoi mewn Cu, CuSn10, CuCrZr a CuNi2SiCr pur. Er bod gan CuNiSn, CuCr, CuCrNb, CuAlFeNi a deunyddiau eraill hefyd ymchwil a chymwysiadau gweithgynhyrchu ychwanegion cysylltiedig, nid yw graddau'r cais mor uchel â'r pedwar categori cyntaf o gynhyrchion. 1. o'i gymharu â aloion copr, mantais Cu pur yw ei dargludedd trydanol a thermol, oherwydd mae'n anochel y bydd aloion copr amrywiol yn colli dargludedd trydanol a thermol ar ôl ychwanegu elfennau at gopr. Gan fod gan gopr pur gyfradd amsugno isel ar y donfedd confensiynol 1064nm, y donfedd golau coch fel y'i gelwir, ac mae'n anodd ei ddwysáu, mae argraffu Cu pur bob amser wedi bod yn broblem. Yr ateb presennol yw defnyddio laserau tonfedd fer, megis offer laser gwyrdd TRUMPF 515nm, a'r llall yw cynyddu'r pŵer, megis offer AMCM EOS sydd â laser 1Kw ar gyfer argraffu copr pur. Ni waeth pa fath o offer sy'n cael ei ddefnyddio ar gyfer argraffu, os ydych chi am gael rhannau copr pur â dwysedd uchel neu ddargludedd trydanol a thermol uchel, mae angen i'r powdr deunydd crai gynnal purdeb uchel tra hefyd yn meddu ar nodweddion powdr sy'n ei gwneud hi'n haws i gyflawni dwysedd dwysedd. , megis dosbarthiad maint gronynnau rhesymol a llif. Mae ganddo nodweddion gwydnwch da a dwysedd swmp uchel.
O ran paratoi powdr copr pur, y nod yw cynnal purdeb deunyddiau uchel wrth gynnal sphericity uchel. 2. CuSn10 Mae CuSn10 yn fath o efydd tun cast sy'n hawdd ei ffurfio. Mae llawer o fodelau neu grefftau sy'n cynnwys deunyddiau copr yn defnyddio deunydd CuSn10 i'w argraffu.
Mae gan aloi CuSn10 gryfder a gwydnwch uchel Mae ganddo wrthwynebiad gwisgo a chorydiad rhagorol a gellir ei ddefnyddio i gynhyrchu rhannau sy'n gwrthsefyll traul fel llafnau a gerau. Fodd bynnag, nid yw ei ddargludedd trydanol a thermol yn uchel, felly ni ddefnyddir CuSn10 yn gyffredinol ar gyfer gofynion dargludedd trydanol neu thermol. Mae CuSn10 yn gynnyrch confensiynol ymhlith ychwanegyn cyfredol gweithgynhyrchu deunyddiau aloi copr. 3. Mae injan roced CuCrZr yn senario cais nodweddiadol o aloi copr. Mae'r gofynion deunydd ar gyfer leinin injan a rhannau cysylltiedig yn uchel iawn. Ar y naill law, mae'r tymheredd hylosgi yn y siambr hylosgi yn hynod o uchel (mwy na 3000 gradd). Ar y llaw arall, mae tymheredd uchel, pwysedd uchel, a nwy cyflym wedi erydiad cryf ar y deunyddiau. Mae aloi CuCr yn aloi copr nodweddiadol wedi'i gryfhau gan wlybaniaeth. Gall ychwanegu elfen Zr hyrwyddo dyddodiad cyfnod Cr a gwella dosbarthiad cyfnodau dyddodiad. Ar yr un pryd, gall y cyfansawdd copr-zirconiwm a ffurfiwyd gan Zr a Cu chwarae rôl cryfhau dyddodiad. Felly, mecaneg aloi CuCrZr Mae ganddo berfformiad rhagorol a gellir ei ddefnyddio wrth weithgynhyrchu rhannau injan roced. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae unedau awyrofod domestig wedi cynnal llawer o waith ymchwil a datblygu ar weithgynhyrchu ychwanegyn rhannau siambr gwthio injan roced, a CuCrZr yw'r deunydd dewisol cyfredol.
Mae'n werth nodi bod deunyddiau aloi Rockets Copper ar gyfer rhannau injan yn dal i gael eu diweddaru a'u hailadrodd. Mae CuZr, CuCr, CuAgZr, CuCrNb a deunyddiau eraill wedi'u cymhwyso mewn ymchwil, yn enwedig GRcop-42 (Cr-4Cr-2Nb ar %), disgwylir uwchraddio siambr hylosgi injan roced deunyddiau i lefel newydd. 4. Lansiodd CuNi2SiCrSLM Solutions gynnyrch deunydd aloi copr CuNi2SiCr yn 2019. Mae'r deunydd hwn yn aloi caledadwy y gellir ei drin â gwres gyda chryfder uchel a chyfuniad cytbwys o ddargludedd trydanol a dargludedd thermol. Ar yr un pryd, mae'r aloi yn cynnwys cydrannau nicel a silicon ac mae ganddo ymwrthedd cyrydiad uchel a gwrthsefyll gwisgo. Nid yw CuNi2SiCr ei hun yn gydran newydd. Mae'r deunydd hwn yn cyfateb i aloi C18000 safonol America. Cymerodd SLM Solutions yr awenau wrth ddefnyddio'r deunydd hwn ar gyfer gweithgynhyrchu ychwanegion a chyflawnodd waith adnabod deunydd a gwirio paramedr, gan ychwanegu aelod pwysig at y teulu gweithgynhyrchu aloi copr ychwanegyn. . Mae cryfder CuNi2SiCr ar ôl triniaeth wres yn sylweddol uwch na chryfder CuCrZr a deunyddiau eraill. Ar yr un pryd, gall gynnal dargludedd thermol penodol a dargludedd trydanol. Gall eisoes fodloni rhai gofynion gweithgynhyrchu llwydni a gofynion rhannau dargludol, felly bydd ganddo gymwysiadau pwysig yn y meysydd llwydni a thrydanol. Tueddiadau ymchwil a datblygu a phroblemau a wynebir gan ddeunyddiau aloi copr uwch fy ngwlad (1) Tueddiadau ymchwil a datblygu technoleg Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae lefel gyffredinol fy ngwlad o aloion copr perfformiad uchel a'u technoleg paratoi wedi gwneud cynnydd mawr, a'r mathau o aloi copr perfformiad uchel mae cynhyrchion â hawliau eiddo deallusol annibynnol wedi parhau i gynyddu. , mae lefel gosod prosesu deunydd aloi copr yn agos at y lefel uwch ryngwladol. Mae tueddiad datblygu ymchwil a datblygu a diwydiannu deunyddiau aloi copr uwch yn cyflwyno'r nodweddion canlynol. (1) O ofynion perfformiad sengl i ofynion nodwedd aml-swyddogaethol. Er enghraifft, dylai deunyddiau sy'n seiliedig ar gopr â dargludedd thermol uchel ac eiddo cysgodi electromagnetig uchel fodloni'r galw am ddeunyddiau dargludo mewn meysydd manwl uchel fel systemau maes magnetig cryf pwls a throsglwyddyddion electromagnetig cyflymedig gronynnau; llinellau cyswllt grid pŵer rheilffordd cyflym gyda chyflymder o 380 km/h Yn ogystal â dargludedd trydanol uchel, dylai hefyd fod â chryfder uwch, ymwrthedd gwisgo a gwrthsefyll blinder; mae'n ofynnol i aloion copr ar gyfer cylchedau integredig ar raddfa fawr iawn gael cryfder uchel a dargludedd uchel, ymwrthedd gwres, ymwrthedd plygu, ysgythriad hawdd a nodweddion eraill. (2) Mae deunyddiau prosesu copr yn datblygu i gyfeiriad manwl gywirdeb tenau, tenau, hir ac uchel. Y galw am gynhyrchion fel gwifrau mân iawn, stribedi tenau iawn, tiwbiau â waliau tenau, tiwbiau hir-hir, stribedi hir ychwanegol, pibellau wedi'u edafu, tiwbiau siâp arbennig, gwiail siâp arbennig, stribedi siâp arbennig, ac ati • parhau i gynyddu. Er enghraifft, mae'r ffrâm arweiniol yn adlewyrchu'r aml-pin a dwysedd uchel, y duedd datblygu o uwch-denau a miniaturization. (3) Puro uchel o gopr. Mae cynnwys copr copr diwydiannol wedi'i gynyddu o 99.9% i 99.95%, ac yna i 99.99% neu hyd yn oed yn uwch, er mwyn cynyddu dargludedd trydanol a thermol y deunydd i'r eithaf. Bydd copr tra-pur, sy'n cynnwys 99.999 9% o gopr, yn lleihau effaith amhureddau ar ddargludedd trydanol a thermol. (4) Deunydd cyfansawdd. Mae gan ddull cryfhau deunydd sengl botensial cyfyngedig, ac mae'r defnydd o ddulliau cyfansawdd i wella perfformiad cynhwysfawr deunyddiau copr ymhellach wedi dod yn fan cychwyn ymchwil. Er enghraifft, mae ychwanegu gronynnau ail gam, whiskers neu ffibrau at aloion copr i gryfhau'r matrics copr yn gyfansawdd a datblygu deunyddiau cyfansawdd copr amlswyddogaethol newydd yn bwysig iawn i ddamcaniaeth dylunio aloion copr perfformiad uchel a chymwysiadau ymarferol mewn uchel- meysydd technoleg. gwerth. (2) Problemau a wynebir Er mai fy ngwlad yw'r cynhyrchydd mwyaf o ddeunyddiau aloi copr yn y byd, nid yw'n wlad gref o hyd mewn deunyddiau aloi copr. mae fy ngwlad yn dal i ddibynnu'n fawr ar fewnforion ar gyfer aloion copr perfformiad uchel sydd eu hangen ar frys mewn llawer o feysydd uwch-dechnoleg megis awyrofod, gwybodaeth electronig, peirianneg forol, ac offer pen uchel. Mae yna lawer o gwmnïau cynhyrchu deunydd aloi copr, crynodiad diwydiannol isel, cystadleurwydd cynnyrch gwan, ac elw diwydiant prin. , methu â chefnogi datblygiad diwydiannau uwch-dechnoleg. Mae'r prif faterion sy'n ymwneud â'r diwydiant deunyddiau aloi copr fel a ganlyn. (1) Nid oes llawer o amrywiaethau a graddau o ddeunyddiau aloi copr perfformiad uchel. Mae perfformiad cynhwysfawr rhai aloion copr perfformiad uchel yn gyffredinol yn is na chynhyrchion tebyg a fewnforir. Er enghraifft, mae graddau stribedi ffrâm arweiniol Cu-Ni-Si a Cu-Cr-Zr a ddatblygwyd ac a gynhyrchir yn annibynnol yn hynod o isel. ychydig. (2) Mae angen gwella cynhwysedd cynhyrchu sefydlog cynhyrchion aloi copr maint mawr ac o ansawdd uchel ar frys. Er enghraifft, mae angen datblygiadau arloesol mewn sefydlogrwydd perfformiad, ansawdd wyneb, a chynhyrchion gorffenedig cynhwysfawr o gynhyrchion stribedi aloi copr elastig manwl uchel. (3) Mae proses brosesu aloion copr perfformiad uchel yn achosi llygredd amgylcheddol mawr a gwastraff adnoddau difrifol; nid yw'r dechnoleg paratoi proses fer effeithlonrwydd uchel eto'n aeddfed, ac mae angen gwella ansawdd a pherfformiad y cynnyrch. (4) Mae diffyg technoleg gweithgynhyrchu annibynnol ar gyfer rhai offer cynhyrchu pen uchel yn cyfyngu ar ddatblygiad cynhyrchion newydd. Er enghraifft, mae'r rhan fwyaf o offer cynhyrchu ffoil manwl uchel yn dibynnu ar fewnforion. (5) Nid oes gan rai deunyddiau aloi copr pen uchel hawliau eiddo deallusol annibynnol a llwyfannau ymchwil a datblygu cyhoeddus, ac mae adeiladu cronfeydd data o ran priodweddau materol, technoleg cynhyrchu, safonau a manylebau ar ei hôl hi. (6) Mae angen gwella ymhellach y dechnoleg paratoi homogenedig maint mawr o gopr di-ocsigen purdeb uchel iawn, cynnwys ocsigen isel iawn, a thechnoleg paratoi cyrydiad uchel-gywirdeb, diamedr mawr, oes hir- mae angen torri trwy gopr gwyn gwrthsefyll ymhellach. Yn olaf, o'i gymharu â chynhyrchion megis titaniwm, alwminiwm, ac aloion tymheredd uchel, nid yw gweithgynhyrchu ychwanegion o aloion copr a chopr yn aeddfed eto. Mae EOS wedi cyflwyno cysyniad tebyg i Lefel Parodrwydd Technoleg (TRL) ar gyfer cynhyrchion materol ers 2019. Ar hyn o bryd, mae dau fath o ddeunyddiau copr wedi'u marcio fel Lefel 3, sef lefel wirio, tra bod cynhyrchion megis IN718 ac AlSi10Mg yn Lefel {{ yn gyffredinol 86}}. Ar y cam hwn, mae gweithgynhyrchu ychwanegion wedi symud yn raddol o ddilysu model i weithgynhyrchu cynnyrch. Bydd deunyddiau gweithgynhyrchu ychwanegion yn mynd i mewn i'r cam o ddewis neu ddylunio deunyddiau yn seiliedig ar gymwysiadau. Mae'r iteriad diweddaraf o ddeunyddiau aloi copr a chopr yn fwy amlwg. Gyda datblygiad parhaus prosesau a deunyddiau, rhagwelir y bydd cymhwysiad gweithgynhyrchu ychwanegion deunyddiau copr yn cael ei ddyrchafu i lefel newydd. (Perchennog deunydd ar-lein)
