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为消除硼改善铝导电性机理方面存在的争议,进一步完善硼与铝中杂质元素相互作用的基本理论,本论文通过对铝导体电阻率的测试、金相显微镜、扫描电镜的组织观测以及能谱、电子探针的相成分分析,从以下三个方面对硼改善铝导电性的作用进行了实验研究: (1)考察了硼与铝中基本杂质元素Fe、Si的作用及其对铝导电性的影响。本研究采用高纯铝加单一杂质元素的方法,在铝中仅含单一杂质元素Fe或Si的条件下,研究了硼对含铁铝、含硅铝导电性的影响。研究结果表明:当硼加入到含硅铝中,与加入到高纯铝中的情况相似,电阻率有略微提高,而加入到含铁铝中其电阻率有明显下降。进一步考察表明,硼对Fe在铝中的存在形式及分布状态有较明显的影响。 (2)考察了硼与铝中微量杂质元素Cr、Mn、Ti的作用及其对铝导电性的影响。Cr、Mn是两个有争议的元素,硼是否能与铝中Cr、Mn两种杂质元素作用至今没有统一认识;而Ti则是公认的硼的作用对象。本研究在同一条件下,即在高纯铝中仅含单一杂质元素的条件下,考察了硼对含铬铝、含锰铝、含钛铝导电性的影响。研究结果表明:当硼加入到含锰铝中,电阻率的降低不明显,而加入到含钛、含铬铝中其电阻率有较明显下降。研究还表明:硼虽未明显改变这三种含杂质铝的组织形貌,但却对三种铝基体相中杂质的含量有不同的影响。 (3)研究了硼与稀土在改善铝导体导电性方面的复合作用问题。实验先后对含硅量不同的铝导体实施了先后顺序不同的硼化处理与稀土优化处理的双重处理工艺,研究了经过单种处理与双重处理后铝导体电阻率的变化。研究结果表明,无论硅含量如何、硼化处理与稀土优化处理的先后顺序如何,硼和稀土改善铝导体导电性的效果均无叠加关系。但如果将前一处理过程的生成物去除,再对铝液实施第二种处理,则两种处理工艺对改善铝的导电性具有复合作用。对以上处理过程所得生成物的沉积试样进行微观分析,发现有LaB6化合物生成,这表明由于两种加入元素(La、B)的反应,使其各自与杂质元素的作用能力削弱,所以在不去除中间生成物的条件下对铝液同时进行稀土与硼化处理,两种处理工艺对铝导体导电性的改善没有复合作用。