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国内外对于耐热铝导体的研究,主要是通过在基础合金中添加微量合金元素的方法,来提高铝导体在高温下的工作水平,尤其以添加Zr、Er、Sc、Y等元素为主。然而在合金导体耐高温性能得以提高的同时,导电性能却大幅下降,同样会造成电流的传输受阻。因此为了使合金导体的综合性能得以保持,就必须优化合金成分。课题组前期对于Al-Zr、Al-Er以及Al-Zr-Er合金中添加微量B,通过优化合金元素的成分、选取最佳热处理工艺,在不降低合金导电性能的前提下,适当提高合金的耐热性。但是对于微合金元素Zr、Er、B在影响合金组织和性能的机理方面还需要进一步探索。本文通过“酸深度腐蚀”的方法对合金的微观组织形貌进行观察,对合金中规则形貌相的生成机理从晶体学角度进行深度分析;同时通过对合金硬度和电阻率的测试,研究Zr、Er、B元素对合金各个热处理态力学性能和导电性能的影响机理,并结合微观组织深入探讨Zr、Er、B元素同时添加对铝合金导体的影响。获得的主要研究结果如下所示:通过对Al-Zr-B和Al-Zr-Er-B合金酸腐后的残余粉末进行SEM、TEM观察以及XRD测试分析,发现残余粉末以Zr、Er的硼化物为主,是ZrB2或Zr、Er复合硼化物(Zr,Er)B2。其中ZrB2以六边形片状结构、叠层状及其六边形片垂直其对边生长的花瓣状结构存在,且六边形片状ZrB2在生长过程中,存在成分的起伏,使得不同区域的耐蚀性不同,形成六方环状层层嵌套结构;而Zr、Er复合硼化物同样以六边形片状和花瓣状结构为主,但其六边形片更厚,花瓣状结构体积更小,同时还有少量的塔状结构和细六棱柱堆积的玉米状结构。分析Zr、Er复合硼化物典型形貌形成的原因,认为Er原子的固溶引起化合物呈现多种形貌。有少量Er原子固溶,是以厚六边形片和花瓣状形貌存在;固溶量增多,则形成塔状结构;固溶量更多则是细的六棱柱形貌。通过对合金块状样进行金相组织观察,发现合金铸态组织呈现粗大的树枝状晶粒,经均匀化热处理后合金枝晶组织减少,但晶粒仍较为粗大。在后续的热加工过程中,晶粒趋于等轴化,同时沿挤压方向呈取向性排列,晶粒明显得以细化。而经冷轧处理后,合金组织呈现明显的纤维状。通过对合金导电性能和时效硬化行为的研究,发现微量Zr和Er的加入均使得合金导电性能下降,且Zr对合金导电性能的影响更显著,而B则可以降低Zr、Er对导电性的影响。合金时效热处理后,Al-Zr和Al-Er合金分别在175℃和300℃达到时效峰值;而Al-Zr-Er则在对应位置出现两个时效峰值,且Zr的加入使得合金硬度在更高温度得以保持;在Al-Zr、Al-Er和Al-Zr-Er合金中加入足量B,形成初生的ZrB2和ErB2,使得合金失去时效硬化效果,但当Al-Zr-Er中B欠量,Al-Zr-Er-0.013B合金时效硬化曲线则和Al-Er合金类似,在300℃达到时效峰值,说明Zr是优先于Er和B反应。