成果名称：	低损稳相射频通信电缆用高导电率铜管制备技术研究及产业化
登记日期：	2024-01-23
完成单位：	广东龙丰精密铜管有限公司,中国科学院金属研究所,广东龙丰科技发展有限公司
完成人员：	宋喜茜,胡宽雨,王松伟,吴晓,韩秋水,宋鸿武,祝焱,王青锋,邓思灜,齐文娟,杜学礼,程新奎,陶明,李源,魏冠军
研究起止日期：	2021-05-01至2023-12-27
主要应用行业：	制造业
高新技术领域：	新材料
评价单位：	广东省机械行业协会
评价日期：	2023-12-28
成果简介：	一、项目内容概述
本项目低损稳相射频通信电缆用高导电率铜管制备技术研究及产业化，属于电气机械与器材制造业领域，项目实施周期：2021年05月-2023年12月，项目主要从无氧铜水平连铸铸坯净化除杂、铸坯晶粒细化、拉拔工艺、退火制度精确控制等方面进行研究，满足国内高性能射频通信电缆行业市场需求。研究内容包括：
1、稀土纯净化高导电率无氧铜管水平连铸坯制备技术研究。
研究非真空熔铸条件下稀土与铜液中氧、磷、硫等关键杂质元素的作用规律及铸坯净化机理，研究稀土诱导铸造组织细化及均匀化微观机制，得到合理稀土添加工艺，获得可工业化应用的稀土深度纯净化高电导率无氧铜管水平连铸坯制备技术。
通过研究，可实现以下技术目标：
（1）稀土微合金化能够有效控制高导电率无氧铜铸坯的成分，稀土添加后铸坯中P的质量分数由添加前0.0095%降低至0.0005%~0.0010%，降低了94%；O的质量分数由0.0045%降低至0.0010%~0.0015%，降低了78%。
（2）稀土微合金化明显细化了铸坯的晶粒组织，其铸坯晶粒尺寸由稀土添加前的2200μm 细化到600μm，细化了72%。
（3）稀土微合金化使无氧铜轧制变形组织更加均匀，轴向平均晶粒为15μm，周向平均晶粒为20μm。
2、基于晶粒尺寸及织构调控的无氧铜管电导率提升方法的研究。
通过一体结晶器配合加长的二次冷却系统，对铸坯四周实现定向冷却，从而达到细化铸坯晶粒的目的，当具有均匀细化晶粒的无氧铜铸坯生产成成品铜管后，可以保证良好力学性能并提高导电率。
研究无氧铜管晶粒尺寸、高宽比及取向与导电率之间的定量关系，建立退火工艺、无氧铜管组织特性及导电率之间精确预测模型，通过精确调整退火制度实现对无氧铜管组织结构的合理化设计，从而提高成品铜管导电率。
3、高导电率通信电缆用无氧铜管高精度拉拔工艺设计与研究。
通过采用新型超硬光滑耐磨模具材料配合自动喷油环装置，实现无氧铜管游动芯头拉拔过程的高润滑、低摩擦，获得高表面质量和高尺寸精度控制，进一步确保无氧铜管的高导电率。
通过研究，可实现以下技术目标：无氧铜管经过游动芯头拉拔变形后，显微硬度显著提高且轴向硬度值稍高于周向；晶粒沿着拉拔方向伸长形成纤维组织，小角度晶界大量增加；经过二道次拉拔变形量达到75%，变形方向上细长晶粒长度为80~100 μm，而晶粒宽度为8~10 μm。
二、项目成果
1、产品国内外技术指标对比
本项目研发的射频通讯超导电率无缝铜管，相较于传统的铜管，其产品性能更优越，特别是在导电率、电阻率、磷含量、氧含量和抗拉强度、伸长率等电性能、化学成分、力学性能方面，同样合金牌号的产品指标超过美国ASTM B188《导电无缝铜管》和欧盟EN 13600《铜及铜合金 导电用无缝铜管》国际标准先进水平的标准要求，优于国家先进标准《电缆用无缝铜管》的要求。
具体体现在如下表格，本产品力学性能（抗拉强度/伸长率）与美标和欧标相当，电性能（导电率/电阻率）均优于美国和欧盟的标准,化学成分控制精度远超国外标准。
2.项目申请发明专利3件、实用新型专利5件，其中获得授权发明专利1件，实用新型专利3件。
3.发表论文2篇，包括第五届中国铜工业科学技术发展大会会议论文《无氧铜管中杂质的危害及稀土净化应用》、铜业工程《铜基薄壁热管应用现状及发展趋势》。
4.项目产品经第三方检测机构检测，符合GB/T 19849-2014等标准要求。产品经用户使用，反映良好。项目成果已推广应用，取得了显著的经济和社会效益。
5.查新：在2023年12月15日，经过科学技术部西南信息中心查新中心查新，在所检文献以及时限范围内，除本项目公开的文献涉及外，国内外未见相同文献报道，因此该研究成果具有新颖性。