关于无氧铜和无氧铜为基体的铜合金材料技术介绍
一、前言
上海大学钢铁冶金实验室近几年来承担完成六项国家自然科学基金课题研究的基础上，开发了拥有自主知识产权的电磁脱氧和软接触电磁连铸技术，以国际领先的水平率先生产无氧铜和无氧铜为基体的铜合金材料。

为了加速科研成果的产业化，提高中国铜基材料的技术水平与国际竞争力。

由上海众鑫城建开发集团总公司、上海大学、专利自然人持股组建的有限公司上大众鑫科技发展有限公司正积极使具有自主知识产权的核心技术和关键技术尽快实现高水平的规模化生产。

此项专利技术和上大众鑫科技发展有限公司的发展计划引起了相关行业和科技创新基金等的极大兴趣，关注并愿意追加投资，加速开发无氧铜和无氧铜为基体的铜合金材料。

二、基础研究的主要技术特点
连铸、凝固、电磁场在冶金和材料制备中的应用。

已完成项目有：
a.现代电磁连铸技术理论基础——国家自然科学基金重点项目
b.超导强磁场在共晶凝固中诱生增强纤维的研究——国家自然科学基金
项目
c.无弯月面电磁连铸技术基础研究——国家自然科学基金项目
d.交流悬浮电磁铸造的基础研究——国家自然科学基金项目
e.电磁场作用下，凝固生成复合工件的基础研究项目——国家自然科学
基金项目
f.水冷坩埚悬浮熔炼过程磁流体力学数值模拟及其应用——国家自然科
学基金项目
g.连铸电磁软接触结晶器技术及理论研究——国家自然科学基金项目
h.铝方坯在线自控电磁铸造的研究——国家七五攻关项目
i.超导强磁场作用下的金属凝固——上海市曙光计划项目
j.高新材料制备技术—软接触结晶器电磁连铸技术研究——上海市重大
科技项目
k.液态金属中颗粒和纤维在电磁场中的分布及其应用研究——上海市科委重点项目
l.软接触电磁连铸技术研究与应用——上海市科委重点项目
三、应用专利技术进行工业性批量试验的结果
目前利用国内企业现有大生产装备，分别在上海、江苏、浙江的国有、合资或民企进行本项目有技术的试生产，生产直径为φ160、φ180的无氧铜坯20吨。

技术质量水平经上海材料研究所机械工业检测中心、上海冶炼厂、上海中鑫铜管工业有限公司、上海大学重点实验室等多家单位、机构检测：氧含量为：0.0006～0.001％（6～10ppm）
氢含量为：0.0001～0.0003％（1～3ppm）
铜含量为：99.97％以上。

达到了美国C101～C104材料的水平
另铸锭密度为：8.92～8.94g/cm3，铸态组织近乎为全等轴晶；强度和塑性等力学性能达到普通铜连铸经热挤压加工后的水平。

产业化试生产了供国家重粒子加速器中电源冷却系统的无氧铜空芯导线管外方内圆12×12×φ6×72000mm管，共计约2000kg以上，其导电率等指标超过了进口产品（芬兰奥托昆普）。

试生产了φ40×2.6的无氧铜磁控管样品，经日本松下公司技术检测中心检测，含铜量达到99.988％，尺寸公差与力学性能均达到优等水平；高温真空下测出的气体排放总量为5.6mPa·m3 /g ，比日本产品低一倍以上（气体排放总量越少越好，日本以气体排放量来检测氧的含量），达到最先进水平；高温真空下热处理后的金相显微组织明显区别并优于日本产品。

日本松下电子应用机器株式会社将本公司供应的无氧铜磁控管装在8台微波炉上，经检测全部合格。

在日本本土增量供货130台磁控管进入装机试验阶段。

另又供应了φ19.4×17.9，φ16.5×14.5进行疲劳寿命试验。

试生产了φ40×2.6的无氧铜磁控管样品，供格兰士公司进入了增量供货100台磁控管试验阶段。

试生产了φ105×12.5mm大口径无氧铜管1000kg，φ40mm铜棒2500kg，供国内西部地区应用，均超过了TU1（国标）水平。

附：日本松下电子应用机器有限公司的报告
上海克林科技有限公司的报告
四、技术研发的潜在领域
从已获得的理论研究成果和产品批量工业性试产的结果来看，该技术应用可以延伸的领域很大，初步分析，可以在下列材料工业的工艺技术上具有突破性的研究开发。

a.应用青铜和多元黄铜合金，将解决偏析问题。

b.可以研发以纯金属为主加微量合金元素获得具有高导电、高导热、高
强度、高塑性的材料。

c.可能会改变材料的固相线。

d.通过连铸直接形成薄壁的管坯和带坯卷，省略热轧（挤压）加工工序，
直接进入冷加工，以充分提高成材率。

e.可以生产单重大的铜管、棒、线、板、带等材料。

f.以高纯度无氧铜为基体生产的铜合金系列（如Cu-Te-P、Cu-Ni-Si、
Cu-Ni-Sn-P、Cu-Fe-P、Cu-Cr-Zr等），无需采用真空大电炉装备，减少投资，使材料的强度、塑性、高温抗疲劳性、高强度、导电率方面均会取得成果，解决信息产业中材料靠进口的问题。

上述领域的研发和攻关，将会对中国乃至国际铜材料工业进步起到较大的推动作用，并可以获得新的自主知识产权，占领新的制高点。