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公开(公告)号：CN118703829A
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN202410844772.7
申请日：2024-06-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种高耐热高强高导铜铬合金材料及其制备方法，合金的化学成分为：Cr：3.0～20.0wt％、Ti：0.05～0.20wt％、Zr：0.05～0.20wt％、X：0.05～0.20wt％、余量为Cu。X包括Nb、Mo、W中的一种或几种。通过成分优化与熔铸工艺改善，制备得到的合金材料导电率高达80％IACS以上，抗拉强度为810‑963MPa，屈服强度为724‑827MPa，延伸率为8.4％‑11.6％，耐热性能超过700℃。合金中微量的Nb、Mo、W钉扎于晶界与相界面，抑制了晶界的转动、晶粒的长大与第二相的粗化，与构建出的亚微米级第二相晶须协同提高了合金的耐热稳定性与综合力学性能。满足了日益发展的制造业产业需求，提供了一种易于生产的高强高导耐热铜合金材料及其制备方法。
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公开(公告)号：CN114540657B
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202210302997.0
申请日：2022-03-24
Applicant: 中南大学 , 山西飞迈信息科技股份有限公司
Abstract: 本发明公开了一种具有宽频电磁屏蔽的稀土铜合金材料及其制备方法，按照质量百分比，由以下组分组成：Fe：5.0～15.0wt％、Si：0.4～1.2wt％、Mg：0.2～0.4wt％、Y：0.05～0.3wt％、Cr：0.2～0.5wt％、Zr：0.05～0.15wt％，余量为Cu，各组分之和为100％。本发明的铜铁合金中加入了特定比例的Si元素，可以与Fe形成FeSi相，稀土Y与Si的联合添加在进一步纯净合金熔体除气脱氧的基础上，更有利于铜铁合金中Fe相的析出，显著提高铜铁合金基体的导电率。铜合金基体作为良导体类屏蔽材料可以实现静电场及高频电磁场的屏蔽，而合金中析出的大量铁硅相可以作为铁磁类屏蔽材料实现低频磁场的屏蔽，从而实现宽频电磁屏蔽。Mg、Cr、Zr元素可以在小幅降低导电率的同时大幅提高合金的加工硬化率，从而提高合金的力学性能。
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公开(公告)号：CN109881032B
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN201910178394.2
申请日：2019-03-11
Applicant: 中南大学 , 江苏华长新材料科技有限公司
Abstract: 一种高抗变色金色铜合金及制备方法。合金包括下述组分Zn、Al、Co、Ce、B，余量是Cu。制备过程包括：熔铸；热轧；冷轧，固溶淬火；冷精粗轧，冷精轧，成品退火。本发明生产的合金金色度高，热、冷加工性能均很优异，变形抗力小；不含贵金属元素，成本较低。本发明合金组分合理、简单，通过廉价的铝和锌的合理搭配提高合金的金色度，简单的合金成分使熔铸工艺简单，铈、硼的合理搭配，改善工艺性能，提高抗变色性能，微量钴和铜合金中空位结合能很低，能够有效和铜合金中的空位结合，阻断Zn原子的扩散通道，提高合金抗脱锌腐蚀。该合金生产工艺简单、生产成本低、加工性能好、金色度高。适于工业化生产。
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公开(公告)号：CN109971992B
公开(公告)日：2021-07-16
申请号：CN201910182273.5
申请日：2019-03-11
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种高抗变色低成本金色青铜合金及制备方法。合金包括下述组分Mn，Al，Ni，Si，Ce，Sr，P，B,余量是Cu和不可避免的杂质。制备过程包括：熔炼、半连续铸造；热轧；铣面，冷轧，中间退火；冷精粗轧，冷精轧，成品退火。本发明生产的合金金色度高，抗变色性能好，热、冷加工性能均很优异，变形抗力小；不含贵金属元素，成本较低。本发明合金组分合理，通过廉价的锰、铝、镍和硅的合理搭配提高合金的金色度。锶、铈、磷和硅的合理搭配，改善工艺性能，提高抗变色性能。该合金原材料价格便宜、生产工艺简单、环境友好、生产成本低、加工性能好、金色度高、在盐雾、高湿、人工汗液等环境下抗变色性能优异，适于工业化生产。
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公开(公告)号：CN118703827A
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN202410840680.1
申请日：2024-06-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种基于高丰度稀土铁相构建的高强高导铜铁合金材料及其制备方法，属于新材料技术领域，所述铜铁系合金的化学成分为：Fe：1.0‑4.9wt％、RE：0.5‑1.9wt％，P：0.4‑0.9wt％、余量为Cu。其制备工艺包括铸造‑均匀化退火‑变形‑退火工艺。本发明制备的稀土铜铁合金的导电率可以达到70‑81％IACS，抗拉强度可以达到470‑510Mpa。本发明中通过构建多元稀土铁相，调控了铜铁合金中稀土元素的分布，抑制了传统稀土铜合金中共晶脆性相的生成，大幅提高了稀土铜合金的加工性能，促进了我国高丰度稀土的产业化应用。稀土Ce和La的添加，促进了FeCeP和FeLaP相的形成，抑制了稀土铜合金中的共晶低熔脆性相，细化了铜铁合金中的初生铁相，协同提升合金的导电性与力学性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114672689B
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202210305052.4
申请日：2022-03-24
Applicant: 中南大学 , 山西飞迈信息科技股份有限公司
Abstract: 本发明公开了一种具有电磁屏蔽功能的稀土铜合金材料及其制备方法，按照质量百分比，由以下组分组成：Fe 5.0～15.0wt％、Si 0.4～1.2wt％、X0.2～0.4wt％、Cr 0.2～0.5wt％、Zr 0.05～0.15wt％，余量为Cu，各组分之和为100％。本发明的铜铁合金中加入了特定比例的Si元素，可以与Fe形成FeSi相，稀土Sc与Y、Sr、Ce、Yb、La的联合添加在进一步纯净合金熔体除气脱氧的基础上，相比单一稀土析出更有利于铜铁合金中Fe相的析出，从而使所述电磁屏蔽复合稀土铜合金具备更加优异的电磁屏蔽性能。同时针对稀土元素的含量增加会脆化晶界的缺陷，本发明中添加锆元素和铬元素，其与联合添加的稀土元素共同可以形成特定的稀土析出相和铬相，加之铁相的形成，可以共同强化铜合金基体，避免合金的加工性能变低。
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公开(公告)号：CN114749622A
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202210452110.6
申请日：2022-04-27
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种双轴离心搅拌铸造装置，包括：铸造装置炉体、原料熔化炉、熔液分流器、两个溶液混合炉和离心搅拌机械系统，原料熔化炉通过可旋转机械臂安装在铸造装置炉体内，熔液分流器、两个溶液混合炉和离心搅拌机械系统通过固定底座安装在铸造装置炉体内；熔液分流器相适配地设置在原料熔化炉下方，两个溶液混合炉对称地设置在熔液分流器两侧下方且与熔液分流器的两个熔液导流管相适配，两个溶液混合炉设置在离心搅拌机械系统内且可绕轴自转。以及公开了一种混合金属熔炼铸造方法。利用简单的机械结构实现了金属制备过程中微、纳米级多相均匀分布的难题，避免了复杂的工艺流程与昂贵的设备维护。
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公开(公告)号：CN119753390A
公开(公告)日：2025-04-04
申请号：CN202411945200.4
申请日：2024-12-27
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种兼顾高导流和高塑性的金属合金/纳米碳复合材料的均质铸造方法，属于复合材料制备技术领域。包括升温熔化基体金属，添加特定的合金化元素得到母合金熔体，在碳材料与合金化元素反应动力足够的温度下，添加碳材料到熔体表面，搅拌形成的高速漩涡将碳材料卷入高温熔体中，这些元素在高温下与碳材料的缺陷位点发生反应得到碳化物，从而在高温熔体原位反应过程中形成金属‑共价异质结，等熔体中的合金化元素与碳材料充分反应后，保持搅拌效果的同时，抽真空实现负压，并从底部开始向上进行定向凝固，待冷却后形成兼顾高导流和高塑性的金属合金/碳复合材料均质铸锭。本发明所采用的制备方法简单，铸造速度快、成本低廉。
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公开(公告)号：CN119753389A
公开(公告)日：2025-04-04
申请号：CN202411945162.2
申请日：2024-12-27
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种湍流冲击下原位生成结合层的铝/碳纤维/金刚石复合材料、散热片及其制备方法，属于复合材料制备技术领域。包括搅拌铸造制备得到AlTiSi/碳纤维母合金，将母合金熔化渗入到填充了金刚石的模具内得到复合材料散热片，并在气氛保护下进行高低温热处理，得到最终铝/碳纤维/金刚石复合材料散热片。在原位反应和湍流冲击的结合作用下，碳纤维被彻底打散，形成均匀细密的导热网络。在碳材料所构成的导热网络中，以大尺寸金刚石为主体，金刚石网络间隙中是均匀分布的微米尺度的碳纤维网络。Ti和Si的联合添加后，复合材料界面反应充分，界面热阻小，结合强度高。通过金刚石、碳纤维颗粒尺寸和比例的调整，可以得到导热率及膨胀系数更优的组合。
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公开(公告)号：CN118703828A
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN202410841480.8
申请日：2024-06-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种高强耐热铜铁合金材料及其制备方法，属于新材料技术领域，本发明的“高强耐热铜铁合金材料的组成成分为：Fe：3.0‑20.0wt％、P：0.5‑3.6wt％、RE：1.0‑8.0wt％、Mg：0.05‑0.5wt％，余量为Cu。其制备工艺包括：熔铸‑均匀化退火‑组合形变热处理。本发明制备的高强耐热铜铁合金导电率可以达到60％IACS以上，抗拉强度达到850‑1109MPa。本发明中通过挤压、锻造等大变形的手段，将微米级、亚微米级铁相转变为亚微米级、纳米级尺度的纤维结构，从而制备变形纤维增强铜合金，使材料获得了优异的耐热性能，耐热温度高达700℃以上。本发明提供的一种高强耐热铜铁合金材料及其制备方法为我国高电流密度、大功率器件的广泛应用，能量传输材料的开发与应用提供了新思路。
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