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摘要:随着国防高新技术的飞速发展和计算机网络技术的广泛应用,对高传输频率、高带宽、高保真传输导体的需求越来越大,对元器件精密化、微型化的要求也越来越高。因此,开发具有高保真的传输导线、高传输频率的网络通讯电缆、以及微型器件用的微细导线具有重要意义。单晶铜线由于具有良好的塑性变形能力以及优异的信号传输性能,具有广阔的应用远景。因此,单晶铜线材的研究及其应用成为了材料科学领域研究的热门之一。在高品质的音响线材的开发中,又发现了由单晶铜线制备的音响电缆对信号传输具有明显的方向性。然而,由单晶连铸技术制备的单晶线材的直径远远大于这些电缆的导线直径,只有通过塑性变形即多次拉拔才能使用。本文制备了单晶铜线材和不同变形量的单晶铜线材,并分别丈量其正反向电阻。同时,将单晶铜线材制成了数字通讯用实心聚烯烃尽缘水平对绞电缆,丈量了该电缆的电气特性和传输特性。为了初步地研究产生信号传输方向性差异的微观机制,本文还观察了单晶铜和不同变形量单晶铜线材的金相显微组织和透射电镜显微组织,并测定了不同变形量的单晶铜线材的织构。所取得的主要研究结果如下:0 v" h/ A3 x% }) d
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(1)单晶铜线材电阻率确实具有方向性差异,顺单晶铜生长方向的电阻率小于逆单晶铜生长方向的电阻率,其电阻率差值为1.623×10-11Ω·m。不同变形量的单晶铜线材电阻率也具有方向性差异,顺拉拔方向的电阻率小于逆拉拔方向的电阻率。当变形量为85.9﹪,98.4﹪和99.6﹪时,正反向电阻率差值分别为3.261×10-11Ω·m、2.479×10-10Ω·m、2.908×10-10Ω·m,即随着随变形量的增加,正反向电阻率差值增大。9 T5 W% |" Q* H' K8 D1 u& _
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铜材是工业一种重要传导材料,随着电子工业、信息产业的发展,对铜材传导性能要求越来越高,为了提高铜材的传导性能,各国科学工作者,工程技术人员对铜开展大量研究工作。日本专家大野笃美在80年代,就应用向凝固理论和热型连续铸造技术,首先获得成功,生产出单晶铜杆,其代号为“OCC铜”。
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由于单晶铜在传导性能,拉丝性能都优于无氧铜,很快在国防高科技产业、家用电子电器工业、信息产业、高保真度音频、高清晰视频等领域得到广泛应用。科学证明,单晶铜是一种高纯度的无氧铜,其含氧量小于10ppm。其整根铜杆仅由一个或数个大的柱状晶粒组成,不存在晶粒之间的“晶界”,而“晶界”会对通过的信号产生反射和折射,造成信号失真。 根据单晶铜的性能特点,参照国外的开发应用情况,单晶铜是无氧铜的升级换代产品,具有良好的电学和力学性能及非常优异的塑性加工性能,可以作为生产集成电路、大型计算机、电子仪器、音响设备的原材料,广泛适用于高保真军事通讯、通信、计算机、音响和电子原器件等的生产中。目前,我国的单晶铜导线全部依靠进口,铜单晶音频线国内的市场价格昂贵,主要应用在三方面:2 \9 ~1 P/ R% U3 i1 \
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A、音频、视频信号的高保真传输导线,如扬声器接线,扬声器线圈,麦克风圈等;2 m% L8 F+ m9 C/ d: k. q: J
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' f3 G5 z: \0 v7 r B、超微铜线大量电子产品如电子表、扬声器、蜂鸣器、中周、耳塞等;3 |9 i" [5 X9 r: G) U4 [2 e7 H3 Y
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- j5 T6 |' D, q$ L! W* g% Q- q C、控制超高频网络电线的原料,用于宽带网络支线。随着开发工作的不断深入和提高信息传输质量的要求,其应用范围肯定会越来越广。
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杞人无识忧天下,总让智者笑掉牙。个人作品专集:www.zgycgc.com
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