單晶銅線材信號傳輸方向性差異的研究.pdf

1、隨著國防高新技術的飛速發(fā)展和計算機網(wǎng)絡技術的廣泛應用，對高傳輸頻率、高帶寬、高保真?zhèn)鬏攲w的需求越來越大，對元器件精密化、微型化的要求也越來越高。因此，開發(fā)具有高保真的傳輸導線、高傳輸頻率的網(wǎng)絡通訊電纜、以及微型器件用的微細導線具有重要意義。單晶銅線由于具有良好的塑性變形能力以及優(yōu)異的信號傳輸性能，具有廣闊的應用前景。因此，單晶銅線材的研究及其應用成為了材料科學領域研究的熱點之一。在高品質(zhì)的音響線材的開發(fā)中，又發(fā)現(xiàn)了由單晶銅線制備的音響

2、電纜對信號傳輸具有明顯的方向性。然而，由單晶連鑄技術制備的單晶線材的直徑遠遠大于這些電纜的導線直徑，只有通過塑性變形即多次拉拔才能使用。本文制備了單晶銅線材和不同變形量的單晶銅線材，并分別測量其正反向電阻。同時，將單晶銅線材制成了數(shù)字通訊用實心聚烯烴絕緣水平對絞電纜，測量了該電纜的電氣特性和傳輸特性。為了初步地研究產(chǎn)生信號傳輸方向性差異的微觀機制，本文還觀察了單晶銅和不同變形量單晶銅線材的金相顯微組織和透射電鏡顯微組織，并測定了不同變形

3、量的單晶銅線材的織構。所取得的主要研究結果如下： (1)單晶銅線材電阻率確實具有方向性差異，順單晶銅生長方向的電阻率小于逆單晶銅生長方向的電阻率，其電阻率差值為1.623×10-11Ω·m。不同變形量的單晶銅線材電阻率也具有方向性差異，順拉拔方向的電阻率小于逆拉拔方向的電阻率。當變形量為85.9﹪，98.4﹪和99.6﹪時，正反向電阻率差值分別為3.261×10-11Ω·m、2.479×10-10Ω·m、2.908×10-10Ω

4、·m，即隨著隨變形量的增加，正反向電阻率差值增大。 (2)采用單晶銅制備的數(shù)字通訊用實心聚烯烴絕緣水平對絞電纜，其電氣特性和傳輸特性等各項性能指標均優(yōu)于采用多晶銅制備的數(shù)字通訊用實心聚烯烴絕緣水平對絞電纜，但兩種電纜的電氣特性和傳輸特性的方向性差異沒有檢測到。(3)單晶銅在變形初期主要是以滑移變形為主，隨著變形量的增加，開始出現(xiàn)孿生變形，孿生改變了晶體的取向從而引發(fā)新的滑移或第二次孿生，使變形繼續(xù)下去。(4)工業(yè)單晶銅線材經(jīng)過冷

5、拔變形之后主要產(chǎn)生<100>和<110>絲織構。當變形量為75﹪時，<100>絲織構的體積百分數(shù)為51.36﹪；當變形量為89.4﹪時，<100>絲織構的體積百分數(shù)為25.75﹪，<110>絲織構的體積百分數(shù)為19.73﹪；當變形量為96.9﹪時，<100>絲織構的體積百分數(shù)為35.07﹪，而<110>絲織構的體積百分數(shù)為1.83﹪。也就是說隨著變形量的增加，<100>絲織構先減小后增加，而<110>絲織構先增加后減小，且<110>絲織