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集成電路是微電子技術的核心，與國防和國民經(jīng)濟現(xiàn)代化, 乃至人們的文化生活都息息相關。集成電路由芯片和框架經(jīng)封裝而成, 其中框架既是骨架又是半導體芯片與外界的聯(lián)接電路, 是芯片的散熱通道, 又是連結(jié)電路板的橋梁, 因此框架在集成電路器件和各組裝程序中占有極其重要的地位，目前，由于集成電路向高密度, 高集成化方向發(fā)展, 芯片的散熱問題已成為突出矛盾。集成電路大規(guī)模和超大規(guī)模的迅速推進，對集成電路框架及材料提出了高、精、尖、短、小、輕、薄的要求，過去廣泛使用的鐵鎳42合金已不能滿足要求。而銅合金框架材料, 利用銅合金優(yōu)良的傳熱性能, 加入少量強化元素, 通過固溶強化和彌散強化提高其強度, 同時僅稍微損失導熱性能。目前，銅合金框架已成為主體，形成了中強中導、高強中導、高強高導合金系列。以前，由于在合金的熔煉工藝、軋制和熱處理工藝以及板型控制等關鍵技術與國外先進水平有較大差距，我國所使用的大規(guī)模集成電路引線框架材料長期以來都是依靠進口。目前，本課題組通過一系列研究，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權的Cu-Ni-Si系合金，并實現(xiàn)了Cu-Fe-P 系合金銅帶和異型帶的國產(chǎn)化大規(guī)模生產(chǎn)。 一、Cu-Ni-Si系銅合金主要性能指標 1.抗拉強度σb：650～750MPa； 2.延伸率>8%； 3.導電率：45～60%IACS。 二、Cu-Fe-P系銅合金主要性能指標 1.抗拉強度σb：450～600MPa； 2.延伸率>7%； 3.導電率：60～80%IACS。

集成電路是微電子技術的核心，與國防和國民經(jīng)濟現(xiàn)代化，乃至人們的文化生活都息息相關。集成電路由芯片和框架經(jīng)封裝而成，其中框架既是骨架又是半導體芯片與外界的聯(lián)接電路，是芯片的散熱通道，又是連結(jié)電路板的橋梁，因此框架在集成電路器件和各組裝程序中占有極其重要的地位，目前，由于集成電路向高密度，高集成化方向發(fā)展，芯片的散熱問題已成為突出矛盾。集成電路大規(guī)模和超大規(guī)模的迅速推進，對集成電路框架及材料提出了高、精、尖、短、小、輕、薄的要求，過去廣泛使用的鐵鎳42合金已不能滿足要求。而銅合金框架材料，利用銅合金優(yōu)良的傳熱性能，加入少量強化元素，通過固溶強化和彌散強化提高其強度，同時僅稍微損失導熱性能。目前，銅合金框架已成為主體，形成了中強中導、高強中導、高強高導合金系列。以前，由于在合金的熔煉工藝、軋制和熱處理工藝以及板型控制等關鍵技術與國外先進水平有較大差距，我國所使用的大規(guī)模集成電路引線框架材料長期以來都是依靠進口。目前，本課題組通過一系列研究，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權的Cu-Ni-Si系合金，并實現(xiàn)了Cu-Fe-P 系合金銅帶和異型帶的國產(chǎn)化大規(guī)模生產(chǎn)。

高速列車具有安全性好、正點率高、快速等優(yōu)點。能有效地改善交通環(huán)境, 帶動國民經(jīng)濟的發(fā)展。20世紀60年代以來, 隨著鐵路電氣化的高速發(fā)展, 鐵路運輸一再提速, 對于電氣化鐵路用接觸線的性能要求越來越高, 因為在電氣化鐵路運行過程中, 接觸導線不僅要承受較大的懸掛張力, 同時還經(jīng)受著通過電流時引起的熱作用。因此, 材料要求在具有良好導電性能的同時還應具有高的抗拉強度, 而且在電流負荷增大、溫度升高時仍然要保持較高的強度。接觸線既要提供高速列車所需的動力、照明和空調(diào)等用電, 又要承受較大的軸向拉力, 同時還可能工作在極冷、極熱、腐蝕性強等環(huán)境中,總的來說, 電力傳輸線必須具有以下性能: 能夠滿足高速列車速度和電流的要求, 具有足夠的抗拉強度來承受振動, 高導電率, 耐磨性好, 耐熱性好, 抗軟化溫度高, 軟化處理(300℃保溫2 h) 后其常溫抗拉強度不小于初始態(tài)的90% , 抗大氣腐蝕性能好,線膨脹系數(shù)小。我國鐵路廣深線、京鄭線等都大量或全部使用了法國或德國產(chǎn)品, 花費了大量外匯。因此，對國產(chǎn)銅及銅合金接觸線的研制開發(fā)具有重大的經(jīng)濟價值。本研究開發(fā)的析出強化型Cu-Ag系、Cu-Cr系合金已經(jīng)能夠滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需要。 主要性能指標 1.抗拉強度σb>580MPa； 2.延伸率>5%； 3.導電率>75%IACS； 4.設計使用壽命：15年。

高速列車具有安全性好、正點率高、快速等優(yōu)點。能有效地改善交通環(huán)境，帶動國民經(jīng)濟的發(fā)展。20世紀60年代以來，隨著鐵路電氣化的高速發(fā)展，鐵路運輸一再提速，對于電氣化鐵路用接觸線的性能要求越來越高，因為在電氣化鐵路運行過程中，接觸導線不僅要承受較大的懸掛張力，同時還經(jīng)受著通過電流時引起的熱作用。因此，材料要求在具有良好導電性能的同時還應具有高的抗拉強度，而且在電流負荷增大、溫度升高時仍然要保持較高的強度。接觸線既要提供高速列車所需的動力、照明和空調(diào)等用電，又要承受較大的軸向拉力，同時還可能工作在極冷、極熱、腐蝕性強等環(huán)境中，總的來說，電力傳輸線必須具有以下性能：能夠滿足高速列車速度和電流的要求，具有足夠的抗拉強度來承受振動，高導電率，耐磨性好，耐熱性好，抗軟化溫度高，軟化處理(300℃保溫2 h) 后其常溫抗拉強度不小于初始態(tài)的90%，抗大氣腐蝕性能好，線膨脹系數(shù)小。我國鐵路廣深線、京鄭線等都大量或全部使用了法國或德國產(chǎn)品，花費了大量外匯。因此，對國產(chǎn)銅及銅合金接觸線的研制開發(fā)具有重大的經(jīng)濟價值。本研究開發(fā)的析出強化型Cu-Ag系、Cu-Cr系合金已經(jīng)能夠滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需要。

北京科技大學材料科學與工程學院研究開發(fā)的高性能W-Cu、Mo-Cu合金是一類采用新工藝制備的金屬功能材料。自1996年以來，本項目得到了國家自然科學基金、國防預研基金等大力支持與資助，歷時6年完成。采用先進的活化工藝對原材料粉末進行處理，再采用特殊的固結(jié)手段，制備出的W-Cu、Mo-Cu合金性能達到了國際先進水平。它兼有鎢（或鉬）與銅的綜合性能，例如高的導熱性、優(yōu)異的高溫強度、良好的抗震性、抗燒蝕、抗高溫氣體腐蝕性、以及可調(diào)節(jié)的熱膨脹系數(shù)等。W-Cu合金的密度為16.36g/cm3，熱膨脹系數(shù)為7.2×10-6/℃，熱導率為182Wm-1K-1，彈性模量為274.6GPa，全部達到或超過了進口件的性能，已用于我國國防和電子和民用工業(yè)部門。 由于W-Cu、Mo-Cu合金具有其它材料所不具備的優(yōu)異性能，因此可以在眾多的領域得到廣泛的應用。例如在電子通訊領域可以用于散熱與熱沉材料、電子封裝材料，在工業(yè)電氣領域可以用于真空觸頭，在航空航天領域可用于尾部噴管喉襯、燃氣舵，在地質(zhì)勘探與石油領域可用于巖石破碎彈的藥型罩等。

鋼鐵耐磨材料主要有兩大類，一類是組織中含有 5-30%的高硬度硬質(zhì)相，如普通白口鑄鐵、鎳硬白口鑄鐵和高鉻白口鑄鐵等，另一類是組織中沒有或只含有少量硬質(zhì)相，如高錳鋼和中、低碳合金鋼等。其中，前一類耐磨材料因組織中含有大量地高硬度硬質(zhì)相而較后一類耐磨材料應用得更為廣泛，但其不足之處是這類耐磨材料的韌性不夠理想。目前，鋼鐵耐磨材料主要采用的硬質(zhì)相有碳化物和硼化物兩大類。以往對以碳化物，如MC、 M3C、 M7C3和 M23C6等為耐磨硬質(zhì)相的鋼鐵耐磨材料研究較多，而以硬度高、穩(wěn)定性優(yōu)異的硼化物為耐磨硬質(zhì)相

鋼鐵耐磨材料主要有兩大類，一類是組織中含有5-30%的高硬度硬質(zhì)相，如普通白口鑄鐵、鎳硬白口鑄鐵和高鉻白口鑄鐵等，另一類是組織中沒有或只含有少量硬質(zhì)相，如高錳鋼和中、低碳合金鋼等。其中，前一類耐磨材料因組織中含有大量地高硬度硬質(zhì)相而較后一類耐磨材料應用得更為廣泛，但其不足之處是這類耐磨材料的韌性不夠理想。目前，鋼鐵耐磨材料主要采用的硬質(zhì)相有碳化物和硼化物兩大類。以往對以碳化物，如MC、M3C、M7C3和M23C6等為耐磨硬質(zhì)相的鋼鐵耐磨材料研究較多，而以硬度高、穩(wěn)定性優(yōu)異的硼化物為耐磨硬質(zhì)相的鋼鐵耐

基金屬間化合物原料成本較低，具有低比重、優(yōu)異的抗氧化、抗硫蝕等特點，可以應用于對強度要求不太高的中高溫氧化或硫蝕環(huán)境中，如有色冶煉廠和高濃度煙氣收塵設備及制酸系統(tǒng)中的煙氣凈化設備、轉(zhuǎn)化器、熱交換設備極板和殼體；汽車尾氣管、電廠排氣的煙氣管道等。從1991年起，孫祖慶教授及其研究小組在國家科技部863專家委員會、國家自然科學基金委及中國-福特基金的支持下，開展了系統(tǒng)工作。 主要創(chuàng)新性研究成果有以下幾點： 首次提出Fe3Al基合金的B2熱機械處理工藝，使合金在空氣中的室溫拉伸延伸率提高到15％以上。 通過自行開發(fā)的提高合金中高溫抗蠕變性能的處理工藝，研制成功Fe-28Al-XCr系金屬間化合物材料。申請兩項發(fā)明專利并已獲得批準（專利號：ZL 93 1 14921.5）(專利號：ZL 93 1 21242.X)。 通過Cr, Ti, Mn, Ni, Mo等代位合金元素原子在Fe3Al基金屬間化合物合金亞點陣占位的中子衍射研究及交互作用能計算探討上述各元素對室溫塑性的影響。Fe3Al基合金熱加工過程中的變形織構研究。 在解決了該系列合金采用傳統(tǒng)工藝制備大體積材料、并獲得薄板的基礎上，開展了超塑性行為、可焊性研究，并提出優(yōu)化的熱彎成型及焊接工藝。申請焊接發(fā)明專利一項，已公開（公開號：CN1251329A）。 Fe3Al基合金薄板在有色冶煉后處理含氧環(huán)境中的現(xiàn)場試驗結(jié)果顯示了它比不銹鋼優(yōu)異的抗蝕性能。通過鑒定一項。 B2結(jié)構Fe3Al單晶力學行為各向異性機理研究。不同取向單晶宏觀拉伸切應力—切應變曲線形式、各階段加工硬化行為與各滑移系的激活方式、晶體轉(zhuǎn)動及位錯組態(tài)的演變直接相關。 目前，有關Fe3Al基合金冶煉、熱加工、焊接及組織性能控制的技術已經(jīng)成熟，在普通鋼鐵企業(yè)現(xiàn)有的冶煉及軋制設備條件下，可以通過真空熔煉或非真空熔煉加電渣重熔工藝精煉來制備Fe3Al基合金鑄錠，通過鍛造及軋制設備生產(chǎn)各種規(guī)格的Fe3Al基合金板材；通過熱彎工藝及焊接工藝可獲得Fe3Al基合金焊管。

膨脹型阻燃劑(IFR)一般是以 P、N、C 為主要核心成分的復合 阻燃劑(或單體阻燃劑)，可用于多種易燃聚合物的阻燃。膨脹型阻 燃劑作為一類高效低毒的環(huán)保型阻燃劑，被公認為是實現(xiàn)阻燃劑無 鹵化的有效途徑之一，因此在高分子材料阻燃領域中極具應用潛力。我們將 N、P、S 三種有效阻燃元素組裝于單一分子內(nèi)，設計出 一類新型分子內(nèi)協(xié)效膨脹型阻燃劑。該類阻燃劑在 PC+ABS 工程塑 料中少量添加即可以實現(xiàn)高效阻燃，具有環(huán)保低毒，阻燃效果好等 優(yōu)點。 項目特色： 利用有機合成的方法合成一系列適應市場需求的新型膨脹型 N- P-S 磷系阻燃劑，目前已經(jīng)研發(fā)成功的品種包括“六（4-甲氧基苯磺酸 鈉）環(huán)三磷腈”，“ 六（4-氨基苯磺酸鈉）環(huán)三磷腈”，“ 六（2-氨基乙 磺酸鈉）環(huán)三磷腈”等，生產(chǎn)工藝科學，環(huán)保高效，生產(chǎn)過程簡單，生 產(chǎn)成本低。

化學鍍Ni-P具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，在工業(yè)生產(chǎn)中獲得了廣泛應用。但是，隨著應用的增多也出現(xiàn)了一些問題。由于化學鍍層是陰極性的，如在施鍍過程中形成針孔、麻點以及使用過程中外力對鍍層的損壞等，往往造成鍍層在腐蝕介質(zhì)中形成電偶腐蝕，使得鍍層不僅對基體起不到保護作用，反而加速了基體的腐蝕。三元合金Ni-W-P鍍層的出現(xiàn)在一定程度上解決了Ni-P鍍層中所存在的問題。W元素的加入可以提高鍍層的致密性，減小了腐蝕介質(zhì)穿透鍍層在鍍層與基體之間形成電偶腐蝕的幾率。此外，W是一種自鈍化元素，在腐蝕介質(zhì)中有利于鍍層表面鈍化膜的形成，提高了鍍層的耐蝕性能，因此，P的含量相近時Ni-W-P鍍層的耐蝕性能優(yōu)于Ni-P鍍層。但是Ni-W-P鍍層與Ni-P鍍層相比在與基體的結(jié)合力上并沒有提高，在后續(xù)加工過程中如受到一定外力作用時，鍍層很容易脫落，這就使得鍍層的應用范圍受到了一定的限制。該技術針對現(xiàn)有化學鍍層在使用過程中所存在的問題，提出將含有一定量W元素的Ni-W-P鍍層在高溫下進行熱處理，提高鍍層的結(jié)合力和硬度，大幅度提高鍍層的耐蝕耐磨性能，延長鍍層的使用壽命。