项目名称

多维动态脉冲塑性变形技术制备低成本大块高强韧纳米结构铜镍铍合金

完成人

周凯旋，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）

纳米结构铜镍铍合金，多维动态脉冲塑性变形技术，强韧性

应用领域

航天航空、军事、电子通讯、生物医用、汽车交通

项目简介（300字左右）

 Cu-Ni-Be合金因其出色的强度、导电性和延展性，在高端制造领域具有重要应用前景，特别是在航空航天、电子元件和高精度设备中，Cu-Ni-Be合金凭借其优异的综合性能可实现高效能、长寿命的应用效果。此外，Cu-Ni-Be合金的比强度高、抗腐蚀性强、热稳定性好，同时具备良好的加工性和可回收性，使其成为一种兼顾高性能和可持续性的材料选择。然而，Cu-Ni-Be合金的加工难度较高，尤其在提升其强度与延展性方面仍存在技术瓶颈。本研究团队开发了先进的多维动态脉冲塑性变形技术，利用其对材料的独特的应力施加状态，有效提升了合金的硬化能力和晶粒的显著细化。通过合理的工艺设计及微结构优化，我们将Cu-Ni-Be合金的强度提升至1064 MPa，延伸率保持在10.4%以上，导电率达到46% IACS，达到了当前工业应用需求的高水平。详细的微观组织演变表征、变形行为分析及强化机制的深入研究，为开发高性能Cu-Ni-Be合金提供了关键的科学依据和实践指导。

经济效益与社会效益（150字内）

本研究制备的高强度、高导电性Cu-Ni-Be合金在航空航天、电子设备和精密机械等领域展现出广泛应用潜力。例如，在航空航天领域，Cu-Ni-Be合金可用于制造高负载电气连接器和导电部件，这些部件需要在轻量化的同时保持高强度和耐久性，从而有效减少飞机重量、提升燃油效率。在电子设备领域，该合金适合用作微电子元件、散热器和高频信号传输组件，不仅提高设备性能，还延长使用寿命。在高精度机械中，Cu-Ni-Be合金适用于传动装置、弹簧和磨损件，能够承受高应力且保持稳定的导电性。通过在这些应用中的推广，不仅带来显著的经济效益，降低维护成本、提升能效；还实现了社会效益，减少能源消耗和碳排放，助力低碳循环经济的目标。