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              中國有色金屬加工工業協會官方網站 中國有色金屬加工工業協會主辦
              2023年中國銅加工產業年度大會中國涉銅高校材料學院及研究院院長論壇專家報告集錦
              2023-9-25 11:22:43
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              中國有色金屬加工工業協會
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              9月13-15日,由中國有色金屬加工工業協會、河南省科學院、鄭州大學、上海期貨交易所主辦,鄭州市鄭東新區管理委員會(中原科技城)、河南省有色金屬行業協會、河南省有色金屬學會、河南省科學院材料研究所、河南省冶金研究所有限責任公司、中原關鍵金屬實驗室、金龍精密銅管集團股份有限公司、中鋁洛陽銅加工有限公司承辦的2023年中國銅加工產業年度大會暨河南省銅基新材料高質量發展論壇在河南省鄭州市盛大開幕。共有500余家銅加工相關企業1200余人參加此次盛會。

              本次大會由開幕式、河南省相關地市產業政策宣講、銅加工重點/上市企業鄭州行啟動儀式、主題報告會、中國涉銅高校材料學院與研究院院長論壇、銅基新材料產需學研用發布對接及簽約儀式、銅加工市場與資本論壇、銅板帶箔產業發展論壇、銅管棒線及特種加工產業發展論壇等九部分組成?,F將9月14日的中國涉銅高校材料學院與研究院院長論壇的專家報告加以整理,以饗讀者。

              在9月14日下午舉辦的2023年中國涉銅高校材料學院與研究院院長論壇上,8位專家圍繞銅加工產業做了精彩報告。論壇由河南省科學院材料研究所執行所長張國賞,中南大學材料科學與工程學院院長李周主持。

              西安理工大學副校長梁淑華作《銅基材料研究新進展》報告。主要介紹了高強高導銅基材料研究背景、原位自生銅基復合材料粉末、銅基復合材料空間構型設計、高強高導銅合金3D打印探索以及銅基復合材料數值模擬研究等研究內容。

               

              西安理工大學副校長梁淑華作報告

              中南大學材料科學與工程學院院長李周作《銅鈦合金制備技術的幾點思考》報告。超高強彈性銅合金具有優良導電、熱和機械性能,是電子元器件中信號和傳輸和結構連接的關鍵材料。隨著航空航天兵器船舶等行業的快速發展,尖端行業對超高強彈性銅合金提出更高要求,Cu-Ti系合金作為超高強彈性銅合金的代表,具有高彈性、抗疲勞、高的彈性極限、無磁性、無沖擊火花、易電鍍和釬焊、耐磨等性能以及優異的彎曲性能,廣泛應用于用作傳輸電力信號的接插件、連接器、開關觸片以及彈簧等導電彈性元件。隨后介紹了微量元素對鈦青銅的影響:銅鈦合金中添加一定量的錫會在組織中形成新的第二項TiSn相,合金硬化效果明顯,形成一種良好的高強度、中等導電率材料;鐵的添加使銅-鈦合金固溶處理后塑性增高,能顯著阻止加熱時的晶粒長大,抑制時效過程中的晶界反應,形成金屬間化合物,提高合金耐磨性;鎳與鈦形成化合物Ni3Ti可獲得顯著沉淀硬化效果。介紹了銅鈦合金熔煉的研究進展,采用真空熔煉,在合理的工藝參數范圍內可有效抑制銅鈦合金在熔煉過程中的氧化、碳化、夾雜、氣孔等問題。最后介紹了形變熱處理對銅鈦合金性能的影響:時效分解過程中會發生調幅分解,采用形變加時效的方法可以綜合調控材料性能。

               

              中南大學材料科學與工程學院院長李周作報告

              江西理工大學材料冶金化學學部部長兼稀土學院院長汪航代江西理工大學黨委書記楊斌作《圍繞產業鏈 建設學科鏈 打造創新鏈 服務銅產業高質量發展》報告。首先介紹了江西理工大學因“鎢”而生,因“銅”而興,因新材料而盛,因“稀土”而跨越的辦學歷史,目前江西理工大學形成了銅、稀土、鎢、鋰資源綜合開發與利用四大特色和優勢,其中銅產業方面更是具有銅領域采選冶加傳統學科優勢,國家銅冶煉及加工工程技術研究中心等重大研發平臺優勢,與江銅、銅陵有色、華為等產學研合作優勢。最后詳細介紹了學校在銅產業方面的代表性科研成果:復雜硫化銅礦低堿高效分選及綜合利用技術、真空連鑄技術、鎢銅合金技術、銅鐵合金技術、高性能綠色環保電子銅箔、高性能5G通訊用電子銅箔、銅絲生產智能化技術、高品質Cu-Sn合金微細絲、銅鉻系合金、超高強銅鎳錫合金、超高強高塑銅鈦合金、氧化釔彌散強化銅合金、基于機器學習的銅鉻合金成分/工藝/性能預測等。

               

              江西理工大學材料冶金化學學部部長兼稀土學院院長汪航代江西理工大學黨委書記楊斌作報告

              中國有研科技集團有限公司有色金屬材料制備加工國家重點實驗室副主任解浩峰作《特殊環境服役銅基材料的設計與應用研究》報告。銅鎳合金由于其耐海水腐蝕、高換熱系數、優良的機械性能、耐海洋生物污損、耐泥沙沖蝕等性能優勢被用作海洋工程中的熱交換用管和輸液管道管系用管,但海水管系用銅合金材料仍存在腐蝕現象,主要為生物污損、局部腐蝕、沖刷腐蝕、電偶腐蝕等。針對此現象,團隊開展了白銅管材優化設計研究,并得出了添加必要的熱處理工藝和于相對潔凈的天然海水中自然成膜可提升管材耐沖刷腐蝕性能等結論;介紹了菌落環境服役銅合金,抑菌銅能夠24小時全天候抑制致病細菌生長,在兩小時內殺滅其表面超過99.9%的特定細菌,能最大限度減少接觸面的“二次污染”,團隊對此開展研究,得出了Cu含量相同時,Cu-Zn合金的抑菌效果顯著優于Cu-Ni合金,抑菌作用主要靠Cu2O和ZnO等結論;介紹了耐高溫導熱銅合金,說明了CuCr合金的研究進展;介紹了耐低溫沖擊銅合金,分享了Cu-Ni-X合金的研究進展。

               

              中國有研科技集團有限公司有色金屬材料制備加工國家重點實驗室副主任解浩峰作報告

              中鋁集團首席工程師牛立業作《中國銅業高端銅基材料發展思考》報告。2000年以來,我國銅基材料持續高速發展,產量規模由160萬噸,到2021年增長到1922萬噸,其中板帶箔產量從2000年19萬噸增長到2022年增長到240萬噸;管棒產量從2000年24萬噸增長到2022年增長到393萬噸;線材產量從2000年21萬噸增長到2022年增長到998萬噸。近年來,我國在銅基材料研制及生產方面,雖然取得了長足的進步,但高端無氧銅、白銅、銅錫合金、高銅合金等板帶箔銅基材料,還持續規模進口。隨著多年的努力,我國板帶箔銅基材料出口,從多年的3-4萬噸/年提升到近10萬噸,實現了歷史性突破。國外方面,近十年來,世界銅基材料產量持續提升,但國外產量規模呈下降趨勢,從2012年的1756噸,下降到2022年1516噸,德國、日本、美國、意大利、韓國等主要工業國家,銅基材料產量總合從2012年的738噸,到2022年717噸,基本持平。隨后介紹了中銅銅基材料在電子信息領域、新能源領域、銅線領域、海洋工程領域均有所突破,獲得了諸多科研成果。最后給出了高端銅基材料發展建議:一是補短板,打通瓶頸工序,在高端銅基材料進口替代取得突破;二是鍛長板,對標世界一流,建設“智能工廠”,實現高質量發展。

               

              中鋁集團首席工程師牛立業作報告

              鄭州大學材料科學與工程學院副院長趙紅亮作《基于成分設計及組織調控的高強高導銅合金開發》報告。當前,銅下游行業對銅及銅合金提出了高導熱、高導電、耐腐蝕、良好塑性的使用要求,并且大多數情況下,要求銅合金同時滿足高強與高導,因此團隊開展了基于成分設計的銅合金開發研究工作,對Cu-Ni-Be和Cu-Ni-Be-Si合金進行了金相、硬度、電導率、TEM等測試,得出了Si的加入抑制了過時效NiBe相的粗化,延緩了強度與硬度的下降、Cu-Ni-Be-Si具有更寬廣的性能調節窗口等結論;隨后介紹了Cu-Ni-Si-Co合金主要以第二相析出強化為主。在基于雙峰時效的銅合金開發中,介紹了Cu-Fe-Ti合金冷軋樣品在時效過程中出現雙峰時效現象,第一個峰的硬度高于第二個峰、冷軋時效樣品的硬度和電導率明顯優于直接時效樣品等結論,最后介紹了預時效優化銅合金性能研究進展。

               

              鄭州大學材料科學與工程學院副院長趙紅亮作報告

              河南省先進導體材料重點實驗室常務副主任周延軍作《高性能耐蝕銅合金組織性能調控研究進展》報告。船舶及海洋工程用材要求銅合金具備高強、高延伸、高耐磨、高耐蝕,無磁防爆等使用性能,團隊對此開展了Cu-Ni-Sn基合金熔鑄工藝與Sn反偏析控制技術研究?;谖⒑辖鸹O計,實驗室制備出系列Cu-15Ni-8Sn合金鑄錠,探明了Zn、Y、Nb、Si、Al、Co等微合金化元素對Sn元素分布和枝晶組織的影響規律;針對熱變形加工技術研究,開展了Cu-15Ni-8Sn合金不同變形溫度和應變速率下的熱壓縮模擬試驗,獲得了材料應力-應變關系,構建了本構方程和熱加工圖,優化出熱變形安全加工區。在此基礎上,探明了Cu-15Ni-8Sn合金熱變形組織演變規律,為熱加工工藝優化奠定基礎;針對形變熱處理工藝研究等工作開展了Cu-15Ni-8Sn合金熱處理技術研究,探明了固溶溫度對合金富錫γ相分布特征和基體晶粒大小的影響規律,優化出合適的固溶工藝參數。在此基礎上,正在開展組合形變熱處理工藝研究,進一步提升其綜合性能。

               

              河南省先進導體材料重點實驗室常務副主任周延軍作報告

              合肥工業大學材料科學與工程學院博士馬冰代合肥工業大學原副校長吳玉程作《彌散強化銅在聚變領域中的應用及研究進展》報告。在介紹了聚變能發展現狀、彌散相前驅體對銅材的影響、Cu-Y2O3和Cu-Al2O3熱穩定性等基礎上,分享了最新的科研成果,并介紹科研成果如下:相比于添加Y2O3,或者純Y金屬,添加Cu6Y可以促進Y元素的溶解,Cu6Y顆粒在球磨過程中逐漸破碎、溶解到Cu基體中;添加Cu6Y的ODS-Cu原位形成了數密度為1.8×1021/m3平均顆粒尺寸為19±7nm的Y2O3顆粒,進而大幅提高彌散強化作用;相比于Al2O3顆粒44.1 kJ/mol的激活能,Y2O3顆粒58.9 kJ/mol的激活能更高,熱穩定性更強;進一步提高Cu-Y2O3彌散相數密度,從而釘扎、抑制高溫下晶粒長大可進一步改善Cu-Y2O3高溫熱穩定性。

               

              合肥工業大學材料科學與工程學院博士馬冰代合肥工業大學原副校長吳玉程作報告

               

              河南省科學院材料研究所執行所長張國賞

               

              論壇現場

              (銅業部 袁帥)


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