项目名称

多维动态脉冲塑性变形技术制备低成本大块纳米高强度/高导电/高热稳定性铜线

完成人

毛庆忠，赵永好

联系人

赵永好

联系人手机

18915971789

邮箱

yhzhao@njust.edu.cn

完成人单位

南京理工大学

技术领域

先进基础材料       能源材料       信息材料    

□环境工程材料       □生物医用材料      □衣食住行材料  

□安全工程材料       □材料检测与分析技术

材料设计制造工艺、装备、软件及智能化

关键词（3～5个）

高强度，高导电性，高热稳定，多维动态脉冲塑性变形技术，铜及铜合金

应用领域

新能源汽车、交通运输、输配电工程、航空航天

项目简介（300字左右）

本项目针对金属材料中高强度和高导电性无法兼得的难题，提出纳米微观结构宏观定向设计的新思路，即通过纳米量级的微观结构设计，将材料的性能在需要的方向上最大化。具体而言，使铜导线在导电方向上强度最高的同时、实现最好的导电性。本项目首创新型多维动态脉冲剧烈塑性变形退火技术，利用高频次多维度轴向锻打，结合低温退火工艺达到强度和导电性的同时提高的目的，并实现超高综合性能定向结构铜导线的低成本、规模化制备。此外，该结构铜导线还具备热稳定性高，耐磨损，表面粗糙度好等其它优点，综合服役性能达到国际先进水平。本项目制备的高强度/高导电/高热稳定性铜线的强度和导电性可达到400MPa和103%IACS，铜铬合金导线强度和导电性可达到600MPa和82%IACS；良品率接近100%，相较于传统机加工可节约材料30%。

经济效益与社会效益（150字内）

到2030年，全国铁路网规模将达到20万公里左右，其中高速铁路4.5万公里。本项目制备的定向纳米结构铜导线的性能远超350km/h高铁安全运行所需接触线指标，可作为新一代接触线服役于400km/h的高铁线路。该技术可将20KW电机铜耗降低12.33%。若将全国的电机都替换为本项目导线电机，每年可以节约用电约185亿度，即葛洲坝电站一年的发电量。