【腐蚀与防护】河南科技大学国秀花等：稀土Y对铜线材抗氧化行为的影响机理研究

纯铜线材具有良好的力学性能和传导性能，在电力传输、机械装备等领域有广泛的应用。然而纯铜易氧化，不仅影响了纯铜线材传导性能的稳定性，而且长期氧化会导致线材发方钉文库生局部断裂失效。针对材料抗氧化性能的提升，目前国内外学者开展了相关研究，主要方法包括表面涂镀、合金化调控等。其中，合金化法具有成本低、效率高等优势，是目前解决抗氧化问题的研究热点之一。通过稀土微合金化方钉文库可以有效提高铜合金的抗氧化性能，同时保持合金传导性能的稳定。当前，研究主要集中于稀土与铜中合金元素交互作用对抗氧化性能的影响，而纯铜线材中稀土元素对抗氧化行为及其影响机理的研究鲜有报道。本文通过稀土微方钉文库合金化法制备了含微量稀土Y的纯铜线材，重点研究了稀土Y对铜线材抗氧化性能的影响机理，探明了稀土元素添加对铜线材表面氧化膜结构的影响规律，建立稀土Y含量、氧化温度和晶体取向等因素与铜线材表面氧化行为的内方钉文库在关联。

关键词：纯铜线材；稀土元素Y；稀土氧化物；增重率；抗氧化性能论文配图

600 ℃下铜线材氧化膜内表面SEM图

氧化膜脱落的铜线材表面XRD分析

氧化层脱落后的纯铜线材基体表面能谱图：a）Cu线材氧化方钉文库表面形貌；b）元素面扫叠加图；c）元素面扫能谱图；d~e）Cu、O元素分布图

氧化膜脱落后的Cu线材表面点扫能谱图

稀土Y提升抗氧化性能示意图

结论

1）稀土Y添加提升了纯铜线材的抗氧化性能。其中，在600 方钉文库℃、10 h条件下，Cu-0.03Y线材相比纯铜线材的氧化增重率由0.55%降低到0.2%，降幅达63%。

2）稀土Y含量影响了稀土氧化物的形貌，稀土氧化物与铜氧化物的形核过程相似，在基体出现微凸区域，方钉文库形成白色颗粒状的稀土氧化物，添加高含量稀土Y时，稀土元素发生偏聚，形成大颗粒的稀土氧化物。

3）稀土Y添加影响了铜线材晶体取向占比。与未添加稀土的铜线材相比，添加稀土的铜线材表面易成为活化原子的(100方钉文库)晶面占比减小，从而进一步提高了铜线材的抗氧化性能。

4）稀土Y添加抑制了铜离子的扩散速率。氧化过程中稀土元素与铜元素以离子形式向外扩散，稀土离子的迁移速率慢、半径大，阻碍了铜离子的迁移，降低了铜离子的方钉文库扩散速率，提高了铜线材的抗氧化性能。

引文格式

葛晨阳, 国秀花, 李韶林, 等. 稀土 Y 对铜线材抗氧化行为的影响机理研究[J]. 表面技术, 2024, 53(10): 144-155.

GE Che方钉文库nyang, GUO
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编辑 | 邓李旸

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