《中国工程科学》 >> 2023年 第25卷 第1期 doi: 10.15302/J-SSCAE-2023.01.006
我国先进铜基材料发展战略研究
1. 中国有研科技集团有限公司有色金属材料制备加工国家重点实验室,北京 100088;
2. 有研工程技术研究院有限公司,北京 101407;
3. 中铝科学技术研究院有限公司,北京 102209;
4. 中国铜业工程技术研究院,北京 102209
下一篇 上一篇
摘要
铜及铜基材料以其优异的力学、功能和工艺综合性能而广泛应用于电力电子、汽车、机械制造以及航空、航天、通信、集成电路等高技术制造领域。我国是世界上最大的铜材生产国和消费国,广阔的应用市场使先进铜基材料拥有良好发展前景。本文在综述铜加工行业宏观环境和发展概况的基础上,分析了我国铜基材料发展取得的成绩和不足,深层次剖析了我国铜加工产业“大而不强”的原因,重点梳理了我国高强导电铜合金材料、高性能电子铜箔、耐蚀铜合金、耐磨铜合金、铜基热管理材料、特殊用途铜材和新能源用铜材的发展现状、存在问题及未来发展趋势。面向重大应用需求布局前沿方向,推动我国先进铜基材料的进一步发展,研究提出了形成有效的“产学研用”互动机制,建立国家铜基材料产业和技术发展协调平台等发展建议。
参考文献
[ 1 ]
钟卫佳 . 铜加工技术实用手册 [M]. 北京 : 冶金工业出版社 , 2007 .
Zhong W J . Practical handbook of copper processing technology [M]. Beijing : Metallurgical Industry Press , 2007 .
[ 2 ]
汪明朴 , 贾延琳 , 李周 , 等 . 先进高强导电铜合金 [M]. 长沙 : 中南大学出版社 , 2015 .
Wang M P , Jia Y L , Li Z , al e t . Advanced copper alloy with high strength and conductivity [M]. Changsha : Central South University Press , 2015 .
[ 3 ]
姜业欣 , 娄花芬 , 解浩峰 , 等 . 先进铜合金材料发展现状与展望 [J]. 中国工程科学 , 2020 , 22 5 : 84 ‒ 92 .
Jiang Y X , Lou H F , Xie H F , al e t . Development status and prospects of advanced copper alloy [J]. Strategic Study of CAE , 2020 , 22 5 : 84 ‒ 92 .
[ 4 ]
郑玉贵 , 马爱利 . 海洋工程用铜合金腐蚀数据手册 [M]. 北京 : 化学工业出版社 , 2018 .
Zheng Y G , Ma A L . Corrosion data of copper alloys for marine engineering [M]. Beijing : Chemical Industry Press , 2018 .
[ 5 ]
刘平 , 田保红 , 赵冬梅 . 铜合金功能材料 [M]. 北京 : 科学出版社 , 2004 .
Liu P , Tian B H , Zhao D M . Copper alloy for functional materials [M]. Beijing : Science Press , 2004 .
[ 6 ]
方志刚 . 舰船腐蚀防漏工程 [M]. 北京 : 国防工业出版社 , 2017 .
Fang Z G . Corrosion and leakage prevention engineering for ships [M]. Beijing : National Defense Industry Press , 2017 .
[ 7 ] Peter T, Shannon C, Boryana P, al et. Copper induces cell death by targeting lipoylated TCA cycle proteins [J]. Science, 2022, 375(6586): 1254‒1261.
[ 8 ] Kim S J, Kim Y I, Lamichhane B, al et. Flat-surface-assisted and self-regulated oxidation resistance of Cu(111) [J]. Nature, 2022, 603: 434‒438.
[ 9 ] Li X Y, Jin Z H, Zhou X, al et. Constrained minimal-interface structures in polycrystalline copper with extremely fine grains [J]. Science, 2020, 370(6518): 831‒836.
[10] Li W M, Zhao J F, Cao L P, al et. Superconductivity in a unique type of copper oxide [J]. PNAS, 2019, 116(25): 12156‒12160.
[11] Liu C M, Song Y. An uneven chain-like ferromagnetic copper(II) coordination polymer displaying metamagnetic behavior and long-range magnetic ordering [J]. Magnetochemistry, 2022, 8(1): 2.
[12]
国际铜业协会 . 抑菌铜常见问题解答 [R]. 北京 : 国际铜业协会 , 2014 .
International Copper Association . FAQ of antimicrobial copper [R]. Beijing : International Copper Association , 2014 .
[13]
吴琼 . 中国铜加工产业沿着高质量发展之路赓续前行 [J]. 中国有色金属 , 2022 , 21 : 27 ‒ 33 .
Wu Q . Chinese copper milling industry moves forward along the road of high-quality development [J]. China Nonferrous Metals , 2022 , 21 : 27 ‒ 33 .
[14]
智研咨询 . 2020年中国铜材行业现状及40年来的铜价格走势分析 [EBOL]. 2021-03-14 [ 2022-12-14 ]. https:www.chyxx.comindustry202103938171.html .
Intelligence Research Group . Current situation of China´s copper industry in 2020 and analysis of copper price trend in the past 40 years [EBOL]. 2021-03-14 [ 2022-12-14 ]. https:www.chyxx.comindustry202103938171.html .
链接1
[15]
贾云 . " 亚健康"式"繁荣"——中国铜加工行业现状分析 [J]. 中国有色金属 , 2022 , 5 : 40 ‒ 42 .
Jia Y . Sub healthy prosperity—Analysis of the current situation of Chinese copper milling industry [J]. China Nonferrous Metals , 2022 , 5 : 40 ‒ 42 .
[16]
李周 , 肖柱 , 解国良 , 等 . 时效强化型高强导电铜合金 [M]. 长沙 : 中南大学出版社 , 2021 .
Li Z , Xiao Z , Xie G L , al e t . Aging strengthened high strength conductive copper alloy [M]. Changsha : Central South University Press , 2021 .
[17] Xia T T, Liang T X, Xiao Z E, al et. Nanograined copper foil as a high-performance collector for lithium-ion batteries [J]. Journal of Alloys and Compounds, 2020, 831: 154801.
[18]
马朝利 , 李周 , 李廷举 , 等 . 海洋工程有色金属材料 [M]. 北京 : 化学工业出版社 , 2017 .
Ma C L , Li Z , Li T J , al e t . Nonferrous metal materials for marine applications [M]. Beijing : Chemical Industry Press , 2017 .
[19] Schütze M, Feser R, Bender R, al et. Corrosion resistance of copper and copper alloys [M]. Hoboken: Wiley, 2013.
[20] Chen S H, Mi X J, Bie L F, al et. Effect of rare earth Ce on microstructure and wear resistance of HMn64-8-5-1.5 alloy [J]. Rare Metal Materials and Engineering, 2020, 49(3): 811‒818.
[21] Xie Z N, Guo h, Zhang Z, al et. Thermal expansion behaviour and dimensional stability of Diamond/Cu composites with different diamond content [J]. Journal of Alloys and Compounds, 2019, 797: 122‒130.
[22]
张习敏 , 郭宏 , 尹法章 , 等 . 金刚石 铜复合材料界面结合状态的改善方法 [J]. 稀有金属 , 2013 , 37 2 : 335 ‒ 340 .
Zhang X M , Guo H , Yin F Z , al e t . Improving method of interface bonding state in diamondCu composite material [J]. Rare Metal , 2013 , 37 2 : 335 ‒ 340 .
[23] Xie W B, Wang Q S, Mi X J, al et. Microstructure evolution and properties of Cu-20Ni-20Mn alloy during aging process [J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2015, 25: 3247‒3251.