4月25日,由中國(guó)有色金屬加工工業(yè)協(xié)會(huì)(以下簡(jiǎn)稱:加工協(xié)會(huì))主辦,陜西斯瑞新材料股份有限公司、中南大學(xué)共同承辦的第一屆“銅鐵合金加工成型技術(shù)及創(chuàng)新應(yīng)用研討會(huì)”在陜西西安召開。來自于政府部門(國(guó)家工信部、陜西省科技廳、工信廳、西安市科技局、西安雁塔區(qū)政府等)、生產(chǎn)企業(yè)(陜西斯瑞、金田銅業(yè)、華中銅、中色奧博特等)、高??蒲性核ㄖ心洗髮W(xué)、西安交大、西安理工、西安建筑科技大學(xué)、大連理工、河南科技大學(xué)、東北大學(xué)等)、下游應(yīng)用企業(yè)(華為、京東方、亨通光電、華西能源、恒豐特導(dǎo)等)等70余人參加。
開幕式現(xiàn)場(chǎng)
銅鐵合金(鐵含量為5~50%)具有優(yōu)良的強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、抗彎折性能,鐵含量大于30%時(shí)具有非常優(yōu)良的磁性、電磁屏蔽性能,另外還有良好的低熱膨脹系數(shù)、耐磨性、殺菌性和抑菌性等優(yōu)異特性。據(jù)分析,該產(chǎn)品將具有巨大的應(yīng)用前景,如銅鐵板帶可用于5G手機(jī)散熱板、屏蔽罩、大尺寸OLED背板材料、大尺寸LED顯示屏散熱板(在日本已經(jīng)應(yīng)用)、電連接器接插件、無線充電線路板、空調(diào)冷凝管等;CuFe合金桿、棒、線、絲材可用于電磁屏蔽線、高保真音頻線、無人機(jī)高速電機(jī)用電磁屏蔽電線、高壓電纜線、機(jī)器人通訊控制線、射頻線、編織電磁屏蔽網(wǎng)/帶、海水養(yǎng)殖網(wǎng)箱、焊接絲材等;CuFe合金粉末可用于剎車片、吸波屏蔽涂料、3D打印,醫(yī)用抗菌方面(如糖尿病傷口愈合)等;CuFe合金在三相異步電機(jī)、注塑模具、電火花加工、電烙鐵頭、電工觸頭等方面也可有廣泛應(yīng)用。
陜西斯瑞新材料股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱:陜西斯瑞)于2017年度首次采用真空自耗技術(shù)成功開發(fā)銅鐵50合金材料。此后不斷接到日本、韓國(guó)、美國(guó)等企業(yè)對(duì)這類材料的需求訂單,開始向境外提供銅鐵5~50%材料、桿/棒/線、板帶等。陜西斯瑞積極與國(guó)外客戶了解關(guān)于這種關(guān)鍵基礎(chǔ)材料的市場(chǎng)應(yīng)用,初步了解到有用于5G手機(jī)蝕刻、手機(jī)散熱背板、OLED大尺寸背板代替NiFe( 因瓦合金)等。我國(guó)銅鐵合金材料應(yīng)用基本還未起步,與國(guó)外存在較大差距。為了讓我們國(guó)家在此領(lǐng)域不落后于國(guó)外,為了盡快將銅鐵合金材料在國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用,由陜西斯瑞出資,加工協(xié)會(huì)、陜西斯瑞、中南大學(xué)、寧波金田共同發(fā)起此次“銅鐵合金加工成型技術(shù)及創(chuàng)新應(yīng)用研討會(huì)”。
會(huì)議內(nèi)容主要由以下三部分組成:①銅鐵合金加工成型技術(shù)及創(chuàng)新應(yīng)用研討;②陜西斯瑞與中南大學(xué)校企合作簽約暨獎(jiǎng)學(xué)金和助學(xué)金捐贈(zèng)儀式;③參觀陜西斯瑞生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng);
研討會(huì)分別由加工協(xié)會(huì)副秘書長(zhǎng)靳海明和中南大學(xué)材料學(xué)院院長(zhǎng)李周主持。
靳海明副秘書長(zhǎng)主持論壇開幕式
陜西斯瑞董事長(zhǎng)王文斌在研討會(huì)上首先致辭:陜西斯瑞每年向全球市場(chǎng)提供各種銅鉻(含鉻25~50%)觸頭1000多萬片,占全球50~60%的市場(chǎng)份額、國(guó)內(nèi)70%以上市場(chǎng)份額,近十年的銅鉻觸頭專利占全球70~80%,獲工信部單項(xiàng)冠軍產(chǎn)品。由銅鉻觸頭延伸,陜西斯瑞打造了C18系列、C15系列、CuFe、CuMn、CuTi系列材料的批量制造能力,部分產(chǎn)品填補(bǔ)了國(guó)家空白,替代進(jìn)口。斯瑞還開發(fā)了高純金屬鉻、中高壓電工觸頭、轉(zhuǎn)子端環(huán)/導(dǎo)條CuCrZr等零件、高溫合金制品等。3年前,陜西斯瑞開發(fā)了CuFe合金的熔煉工藝,兩年前為韓國(guó)日本CFA制造提供各種銅鐵合金桿、棒、線、粉、板帶、異型零件,日本、韓國(guó)已經(jīng)開始進(jìn)入銅鐵新材料的推廣應(yīng)用階段。為了讓我們國(guó)家這個(gè)領(lǐng)域不落后于日本、韓國(guó)、歐美,斯瑞和加工協(xié)會(huì)、中南大學(xué)牽頭,召開技術(shù)研討會(huì)推進(jìn)銅鐵合金材料的發(fā)展。國(guó)家正在推動(dòng)新基建,不論是新一代電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、智能城市、智能交通、智能電網(wǎng)、各類數(shù)據(jù)終端都會(huì)用到各類高端先進(jìn)銅合金,銅鐵合金材料在新基建的各個(gè)領(lǐng)域一定會(huì)大有用武之地。
陜西斯瑞王文斌董事長(zhǎng)致辭
中南大學(xué)副校長(zhǎng)周科朝在致辭中指出銅、鐵是兩種古老的金屬,將這兩種古老金屬結(jié)合在一起,有望煥發(fā)新的生機(jī)并將有新的廣泛的應(yīng)用。此次研討會(huì)不僅將探討銅鐵合金制備加工工藝,還將探討其性能和應(yīng)用領(lǐng)域,銅鐵合金材料也將帶來一代材料應(yīng)用的技術(shù)革命。
中南大學(xué)副校長(zhǎng)周科朝先生致辭
國(guó)家工信部原材料司閆宏偉在致辭中說明了疫情發(fā)生以來,市場(chǎng)需求減少面臨的形勢(shì)。工信部也對(duì)新材料應(yīng)用開展了首批次應(yīng)用保險(xiǎn)補(bǔ)償機(jī)制工作,通過上下游協(xié)同,產(chǎn)學(xué)研用機(jī)制,可研發(fā)新產(chǎn)品,拓展產(chǎn)品新應(yīng)用領(lǐng)域。希望通過研討會(huì)契機(jī),上下游擴(kuò)大合作,共同提升銅鐵合金材料發(fā)展水平,為提升我國(guó)有色工業(yè)建設(shè)做出貢獻(xiàn)。
國(guó)家工信部原材料司閆宏偉致辭
中南大學(xué)材料學(xué)院院長(zhǎng)李周教授在報(bào)告《Cu-Fe合金制備加工工藝探討》中,介紹了Cu-Fe合金雙熔體混合鑄造工藝特點(diǎn)、Cu-Fe合金組合形變熱處理工藝過程組織和性能的演變規(guī)律以及需要開展的相關(guān)應(yīng)用基礎(chǔ)研究工作。
中南大學(xué)材料學(xué)院院長(zhǎng)李周教授作報(bào)告
西安斯瑞先進(jìn)銅合金科技有限公司孫君鵬先生在報(bào)告《銅鐵合金制備工藝》中,介紹了斯瑞自主開發(fā)的8種銅鐵合金制備工藝,包含真空自耗電弧熔煉工藝、真空感應(yīng)熔煉工藝、上引連續(xù)鑄造工藝、非真空半連續(xù)鑄造工藝、真空氣霧化制粉工藝、3D打印工藝、真空水平連續(xù)鑄造工藝和真空下引連續(xù)鑄造工藝。以上工藝方法生產(chǎn)銅鐵合金基礎(chǔ)是斯瑞自己開發(fā)生產(chǎn)的真空感應(yīng)熔煉高純度母合金,對(duì)鑄錠、棒、線、粉末等不同成分銅鐵合金采用不同制備工藝。斯瑞公司基于多年的生產(chǎn)實(shí)踐和總結(jié),認(rèn)為鐵含量5~10%可以用非真空熔煉工藝,鐵含量10%以上采用真空熔煉工藝;銅鐵合金制備關(guān)鍵工序是熔煉和鑄造過程。保證高純度、高均勻性、高一致性、低成本是銅鐵合金制備工作的目標(biāo),也是該材料加工和性能的保證。
寧波金田銅業(yè)(集團(tuán))股份有限公司總工程師王永如在《電磁兼容高鐵含量Cu-Fe合金材料研發(fā)進(jìn)展及交流》報(bào)告中,介紹了金田通過熔鑄法生產(chǎn)的Cu-5Fe合金和粉末冶金法生產(chǎn)的Cu-10Fe合金的導(dǎo)電率、熱導(dǎo)率、彈性模量、比熱、磁透率和力學(xué)性能等。介紹了不同鐵含量的Cu-Fe合金的電磁性能,CuFe5、CuFe10的導(dǎo)電性能、彈性模量、抗應(yīng)力松弛性能、耐熱性能。CuFe5、CuFe10銅合金的導(dǎo)電率非常優(yōu)異,是C5191的4倍,C5071的2倍。CuFe5、CuFe10彈性模量?jī)?yōu)于C5191和C5071。CuFe5、CuFe10抗應(yīng)力松弛特性基本與C5191一致,略低于C5071。CuFe5、CuFe10合金軟化溫度比磷青銅高60 ℃且更平穩(wěn)。金田也開發(fā)了高鐵含量Cu-Fe合金線材、帶材、管材等。王總指出,高鐵含量Cu-Fe合金應(yīng)用前景廣闊,將用于電磁屏蔽材料,高導(dǎo)電高張力線材,散熱材料、模具,代替現(xiàn)有銅合金,新產(chǎn)品開發(fā)用材等。高鐵含量Cu-Fe合金滿足高技術(shù)和特殊功能的需求,可用于OLED顯示屏金屬負(fù)極、5G手機(jī)電子屏蔽罩散熱板、引線框架、接插件、繼電器、耐高溫電機(jī)、編織線、熱交換器等。
寧波金田銅業(yè)(集團(tuán))股份有限公司總工程師王永如先生作報(bào)告
西安斯瑞先進(jìn)銅合金科技有限公司周斌先生在其報(bào)告《銅鐵合金的性能與應(yīng)用》中,介紹了銅鐵合金的性能與應(yīng)用、給市場(chǎng)批量供應(yīng)的銅鐵合金產(chǎn)品、銅鐵合金的相關(guān)專利、文章及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果顯示,隨著Fe含量的增加,銅鐵合金的抗拉強(qiáng)度、硬度隨之升高,與C19400相比較,CuFe5合金的導(dǎo)電率也超過了60%IACS,但是其抗拉強(qiáng)度、硬度指標(biāo)更高一些,而且根據(jù)文獻(xiàn)資料顯示,CuFe12和CuFe20抗拉強(qiáng)度可超過900MPa,導(dǎo)電率超過60%IACS,具有廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)。導(dǎo)熱性能測(cè)試結(jié)果顯示,CuFe5板帶熱導(dǎo)率達(dá)350W/(m*K),略優(yōu)于C18150和C19400;屏蔽性能測(cè)試結(jié)果顯示,CuFe5板帶在14KHz~18GHz頻段均有良好的屏蔽效果,尤其在430MHz~18GHz頻段的屏蔽效能更為優(yōu)異,達(dá)到了93.5dB以上,CuFe20在30MHz下屏蔽效能為90.9dB,1.46GHz下為65.3dB,表明隨著Fe含量的增加,低頻段的屏蔽效果更為優(yōu)異;還介紹了CuFe合金的彈性、抗菌性。
關(guān)于銅鐵合金的應(yīng)用市場(chǎng),主要介紹了CuFe5合金在手機(jī)CPU的屏蔽罩、無線充電用刻蝕線路板、同軸電纜的屏蔽層、大型屏蔽室壁材、CT/MRI室、精密研究機(jī)關(guān)室、散熱板、卡槽、冷凝管、焊接絲材、剎車片、碳刷、涂料、食品級(jí)塑料包裝,殺菌等方面的應(yīng)用實(shí)例。目前斯瑞公司在銅鐵合金市場(chǎng)應(yīng)用研究方面有諸多合作科研項(xiàng)目,如電機(jī)轉(zhuǎn)子、軍品、機(jī)車制動(dòng)材料等,也希望與相關(guān)單位展開在5G通信、電連接器、屏蔽、吸波材料、醫(yī)用等領(lǐng)域的合作項(xiàng)目。目前斯瑞可以批量供應(yīng)銅鐵母合金、銅鐵合金板帶、銅鐵合金絲材、銅鐵合金粉末等產(chǎn)品。截止目前斯瑞已申請(qǐng)銅鐵專利30項(xiàng),已受理12項(xiàng),獲授權(quán)專利3項(xiàng)。
華為技術(shù)有限公司袁文文博士在報(bào)告《銅基材料在ICT行業(yè)中的應(yīng)用需求和挑戰(zhàn)》中,介紹了銅基材料在散熱器-殼體基材、多孔材料上的應(yīng)用需求,國(guó)產(chǎn)化替代和其它需求等。在散熱器用的銅基殼體材料、多孔毛細(xì)芯領(lǐng)域,對(duì)銅基材料需求強(qiáng)烈。在國(guó)產(chǎn)化替代中,一些特殊的材料,如焊接用銅焊膏、鈹銅材料和國(guó)外仍然有差距。銅基線纜中高導(dǎo)電的銅材料,目前尚沒有好的解決方案。
江西省科學(xué)院應(yīng)用物理研究所鄒晉博士在報(bào)告《電磁場(chǎng)作用對(duì)Cu-Fe合金組織和性能的影響》中,介紹了交變磁場(chǎng)下Cu-Fe合金凝固行為和強(qiáng)磁場(chǎng)下Cu-Fe合金熱處理行為,指出通過添加磁場(chǎng)可提高銅鐵合金性能。
江西省科學(xué)院應(yīng)用物理研究所鄒晉博士現(xiàn)場(chǎng)報(bào)告
中銅華中銅業(yè)有限公司副總經(jīng)理高克在報(bào)告《銅心同德,鐵血丹心,共創(chuàng)中國(guó)銅加工新材料未來——銅基富鐵合金產(chǎn)業(yè)化研究》中,對(duì)企業(yè)和公司產(chǎn)品進(jìn)行了詳細(xì)介紹,后指出銅基富鐵材料具有獨(dú)有的優(yōu)越特點(diǎn),具備目前其它合金沒有的優(yōu)秀性能,可以加工成線、板帶、薄膜、粉末、管狀等多種形態(tài),并可以應(yīng)用于各種產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。介紹了銅鐵合金的強(qiáng)化機(jī)理、工藝路線、性能曲線、熱加工、多級(jí)時(shí)效、板型控制、表面多級(jí)處理等。
大連理工大學(xué)岳世鵬博士在《銅鐵合金難混溶特性表征及熔煉過程研究》中,介紹了難混溶合金的研究現(xiàn)狀和難混溶特性表征及熔煉過程研究。為組織均勻亞穩(wěn)難混溶Cu-Fe合金的制備提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。
報(bào)告結(jié)束后,與會(huì)領(lǐng)導(dǎo)和專家展開了熱烈的討論互動(dòng)。討論指出,新型銅鐵合金材料可用于C19400的升級(jí),可嘗試替代部分錫磷青銅,也可用作航天特殊焊接材料、銅鐵管換熱器、線材用于耐高溫航天電機(jī),耐溫可超過300℃。大家還一致認(rèn)為,銅鐵新材料應(yīng)盡快到應(yīng)用領(lǐng)域試用。
研討會(huì)后,中南大學(xué)副校長(zhǎng)周科朝和陜西斯瑞新材料股份有限公司董事長(zhǎng)王文斌,雙方就中南大學(xué)和陜西斯瑞新材料股份有限公司“校企合作共建協(xié)議”進(jìn)行簽約,陜西斯瑞新材料股份有限公司總經(jīng)理武旭紅、西安斯瑞先進(jìn)銅合金科技有限公司總經(jīng)理梁建斌與中南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院院長(zhǎng)李周、中南大學(xué)粉末冶金研究院副院長(zhǎng)甘雪萍,就“中南大學(xué)斯瑞獎(jiǎng)學(xué)金”和“中南大學(xué)斯瑞抗疫助學(xué)金” 進(jìn)行簽約。陜西斯瑞2020年將為中南大學(xué)提供抗疫助學(xué)金10萬元,以后每年為中南大學(xué)提供獎(jiǎng)學(xué)金10萬元。
校企合作暨捐贈(zèng)簽約儀式
下午,與會(huì)專家和代表赴陜西斯瑞新材料股份有限公司、西安斯瑞先進(jìn)銅合金科技有限公司現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了參觀交流。
與會(huì)代表參觀斯瑞生產(chǎn)車間
休會(huì)后,本次研討會(huì)的發(fā)起單位加工協(xié)會(huì)、陜西斯瑞、中南大學(xué)、寧波金田等對(duì)會(huì)議成果給與了充分肯定,并共同制定了銅鐵新型合金的研發(fā)方向與應(yīng)用推廣重點(diǎn)領(lǐng)域,并初步擬定“第二屆銅鐵合金加工成型技術(shù)及創(chuàng)新應(yīng)用研討會(huì)”將于今年下半年在中南大學(xué)舉辦。
與會(huì)代表合影留念
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