Correlation of structure development and electric characteristics within high pressure torsion processed copper.

Kód výsledku v IS VaVaI

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Nalezeny alternativní kódy

RIV/68378271:_____/24:00603572

Výsledek na webu

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DOI - Digital Object Identifier

<a href="http://dx.doi.org/10.1002/mawe.202400019" target="_blank" >10.1002/mawe.202400019</a>

Jazyk výsledku

angličtina

Název v původním jazyce

Correlation of structure development and electric characteristics within high pressure torsion processed copper.

Popis výsledku v původním jazyce

Copper of a high purity features excellent electric conductivity, but generally very low mechanical properties. Nevertheless, optimized deformation/thermomechanical treatment can introduce favorable combinations of both. The presented study characterizes the correlation of microstructure development and electric properties within copper processed by the severe plastic deformation method of high pressure torsion, the primary advantage of which is that it enables to achieve grains with the sizes in the ultra-fine, or even nano scales. The study investigates structure development during progressive deformation. In other words, samples processed by single and double high pressure torsion revolutions were evaluated from the viewpoints of grain sizes and grain boundaries, and the results were correlated with the experimentally measured electric conductivity. The single high pressure torsion revolution contributed to grain size decrease, while the structure after double revolution exhibited very fine grains, especially at the sample periphery featuring the highest imposed strain. Both the samples also exhibited increases in microhardness (especially after double revolution), and electric conductivity higher than 100 % IACS. The results confirmed that copper conductors featuring enhanced mechanical properties and favorable electric conductivity can be manufactured by severe plastic deformation. Kupfer mit hohem Reinheitsgrad hat eine ausgezeichnete elektrische Leitf &amp; auml;higkeit, aber im Allgemeinen sehr geringe mechanische Eigenschaften. Durch eine optimierte Verformung/thermomechanische Behandlung k &amp; ouml;nnen jedoch g &amp; uuml;nstige Kombinationen aus beiden Eigenschaften erzielt werden. In der vorliegenden Studie wird die Korrelation zwischen der Gef &amp; uuml;geentwicklung und den elektrischen Eigenschaften von Kupfer untersucht, das unter hoher plastischer Verformung durch Torsion (HPT, high pressure torsion) bearbeitet wurde. Im Rahmen der vorliegenden Studie wird die Strukturentwicklung bei fortschreitender Verformung untersucht. Das hei ss t, die mit einfachen und doppelten HPT-Umdrehungen bearbeiteten Proben wurden hinsichtlich der Korngr &amp; ouml;ss en und Korngrenzen bewertet, und die Ergebnisse wurden mit der experimentell gemessenen elektrischen Leitf &amp; auml;higkeit in Korrelation gesetzt. W &amp; auml;hrend die einfache HPT-Umdrehung zu einer Verringerung der Korngr &amp; ouml;ss e beitrug, wies die Struktur nach der doppelten Umdrehung sehr feine K &amp; ouml;rner auf, insbesondere an der Probenperipherie mit der h &amp; ouml;chsten aufgezwungenen Belastung. In beiden Proben wurden auch eine h &amp; ouml;here Mikroh &amp; auml;rte (insbesondere nach doppelter Umdrehung) und eine h &amp; ouml;here elektrische Leitf &amp; auml;higkeit als 100 % IACS festgestellt. Dabei hat sich best &amp; auml;tigt, dass Kupferleiter mit hohem Reinheitsgrad, die sowohl verbesserte mechanische Eigenschaften als auch eine g &amp; uuml;nstige elektrische Leitf &amp; auml;higkeit aufweisen, durch starke plastische Verformung hergestellt werden k &amp; ouml;nnen. Optimized thermomechanical treatment can introduce favorable combinations of mechanical and utility properties in metallic materials. Copper was processed by single and double revolutions of the severe plastic deformation method of high pressure torsion. Both the processed samples exhibited very fine grains, increased microhardness, end, primarily, the electric conductivity higher than 100 % IACS. image

Název v anglickém jazyce

Correlation of structure development and electric characteristics within high pressure torsion processed copper.

Popis výsledku anglicky

Copper of a high purity features excellent electric conductivity, but generally very low mechanical properties. Nevertheless, optimized deformation/thermomechanical treatment can introduce favorable combinations of both. The presented study characterizes the correlation of microstructure development and electric properties within copper processed by the severe plastic deformation method of high pressure torsion, the primary advantage of which is that it enables to achieve grains with the sizes in the ultra-fine, or even nano scales. The study investigates structure development during progressive deformation. In other words, samples processed by single and double high pressure torsion revolutions were evaluated from the viewpoints of grain sizes and grain boundaries, and the results were correlated with the experimentally measured electric conductivity. The single high pressure torsion revolution contributed to grain size decrease, while the structure after double revolution exhibited very fine grains, especially at the sample periphery featuring the highest imposed strain. Both the samples also exhibited increases in microhardness (especially after double revolution), and electric conductivity higher than 100 % IACS. The results confirmed that copper conductors featuring enhanced mechanical properties and favorable electric conductivity can be manufactured by severe plastic deformation. Kupfer mit hohem Reinheitsgrad hat eine ausgezeichnete elektrische Leitf &amp; auml;higkeit, aber im Allgemeinen sehr geringe mechanische Eigenschaften. Durch eine optimierte Verformung/thermomechanische Behandlung k &amp; ouml;nnen jedoch g &amp; uuml;nstige Kombinationen aus beiden Eigenschaften erzielt werden. In der vorliegenden Studie wird die Korrelation zwischen der Gef &amp; uuml;geentwicklung und den elektrischen Eigenschaften von Kupfer untersucht, das unter hoher plastischer Verformung durch Torsion (HPT, high pressure torsion) bearbeitet wurde. Im Rahmen der vorliegenden Studie wird die Strukturentwicklung bei fortschreitender Verformung untersucht. Das hei ss t, die mit einfachen und doppelten HPT-Umdrehungen bearbeiteten Proben wurden hinsichtlich der Korngr &amp; ouml;ss en und Korngrenzen bewertet, und die Ergebnisse wurden mit der experimentell gemessenen elektrischen Leitf &amp; auml;higkeit in Korrelation gesetzt. W &amp; auml;hrend die einfache HPT-Umdrehung zu einer Verringerung der Korngr &amp; ouml;ss e beitrug, wies die Struktur nach der doppelten Umdrehung sehr feine K &amp; ouml;rner auf, insbesondere an der Probenperipherie mit der h &amp; ouml;chsten aufgezwungenen Belastung. In beiden Proben wurden auch eine h &amp; ouml;here Mikroh &amp; auml;rte (insbesondere nach doppelter Umdrehung) und eine h &amp; ouml;here elektrische Leitf &amp; auml;higkeit als 100 % IACS festgestellt. Dabei hat sich best &amp; auml;tigt, dass Kupferleiter mit hohem Reinheitsgrad, die sowohl verbesserte mechanische Eigenschaften als auch eine g &amp; uuml;nstige elektrische Leitf &amp; auml;higkeit aufweisen, durch starke plastische Verformung hergestellt werden k &amp; ouml;nnen. Optimized thermomechanical treatment can introduce favorable combinations of mechanical and utility properties in metallic materials. Copper was processed by single and double revolutions of the severe plastic deformation method of high pressure torsion. Both the processed samples exhibited very fine grains, increased microhardness, end, primarily, the electric conductivity higher than 100 % IACS. image

Druh

J_imp - Článek v periodiku v databázi Web of Science

CEP obor

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OECD FORD obor

20500 - Materials engineering

Projekt

<a href="/cs/project/GA22-11949S" target="_blank" >GA22-11949S: Nanodvojčata, funkční vlastnosti řízené intenzivní plastickou deformací</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2024

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název periodika

Materialwissenschaft und Werkstofftechnik

ISSN

0933-5137

e-ISSN

1521-4052

Svazek periodika

55

Číslo periodika v rámci svazku

5

Stát vydavatele periodika

DE - Spolková republika Německo

Počet stran výsledku

9

Strana od-do

579-587

Kód UT WoS článku

001309057000001

EID výsledku v databázi Scopus

2-s2.0-85195130453