稀土高铁铝合金导体是在铝中加入稀土、铁以及其它多种微量合金元素生成的,它的强度和韧性，是这样得到加强的。前不久，在中国工程院院士、著名绝缘材料专家雷清泉先生的主持下，青岛科技大学三位金属材料学博士----彭红瑞、徐磊、李成栋，在欣意公司物理试验室取样，用扫描电子显微镜分别放大1000倍和2000倍，研究了稀土高铁铝合金、铝以及铜单丝的磨抛金相和拉伸断口的微观形貌，给出了以下解释：

金属材料强化的方法有多种，稀土高铁铝合金导体的生产工艺主要涉及两种：

      一是细化了晶粒。晶粒的细化有利于金属变形的均匀化，使更多的晶粒参与变形，从而提高延伸率。稀土高铁铝合金导体在熔炼过程中，加入了稀土、铁以及其它微量的合金元素，稀土起净化的作用，使熔体中的氧化物减少，净化了铝。而铁及其它的微量元素与铝形成的金属间化合物，成为铝之外的“第二相”（金相图中白色小点儿），在铝中高度分散。在凝固过程中，这些高度分散的“第二相”成为铝结晶的核心。核心越多，形成的晶粒就越多，每个晶粒的尺寸也就越小，从而有效细化了晶粒。

     细化晶粒对金属的强化作用，可以形象的比喻为：铝导体就像是颗粒较粗的玉米面和（huo）在了一起，所以强度和韧性都差；晶粒得到细化的稀土高铁铝合金导体，就像面粉和在一起，所以强度和韧性都有提高。

     二是“第二相”的弥散强化。铁及其它的微量元素与铝形成的金属间化合物，是铝之外的“第二相”。在扫描电镜下，铝合金中的这些“第二相”几何形状为等轴状，呈细小弥散态均匀分布在铝基体中，也起到了显著的强化作用。“第二相”对金属的弥散强化作用，可以这样比喻：“第二相”对稀土高铁铝合金导体的强化作用，就像在水泥中掺入了沙子。而观察铝单丝的金相图，可以看出其没有“第二相”分布，且存在大块的夹杂颗粒，这就大大降低了导体的力学性能，导电性自然也会受到影响。当然，导体最重要的，还有它的导电性。一般来讲，在铝基中加入其它金属元素，导电性是降低的，但从金相图中可以看出，经过稀土除杂、细化后，稀土高铁铝合金导体中的“第二相”颗粒细小，分布均匀，每个颗粒都独立存在，并没有形成链状的连续相或大块的颗粒，所以没有影响铝基体的连续性，因此，对导电性能没有太大影响。

       要做到既增加强度和韧性，又不影响导电性，添加各种元素的种类和比例非常重要，要恰到好处。在铝中添加稀土、铁以及各种微量元素的配方，是欣意公司董事长林泽民先生经过十几年的摸索，经历了无数次试验才掌握的，这种拥有专利权的独特配方，也正是欣意公司核心技术所在。

       从材料学上讲，金属拉伸断口上覆盖的大量显微微坑，被称为“韧窝”（断口微观形貌图中蜂窝状的图形，就是韧窝）。“韧窝”是金属断裂时发生微观变形的痕迹，“韧窝”的底部都会有一个或一个以上的“第二相”粒子，其数量和大小反映了“第二相”的数量、大小和分布，也反映了材料的韧性高低。从铝合金、铝、铜三种金属单丝断口微观形貌图可以直观地看到，稀土高铁铝合金单丝断口上的“韧窝”，整体数量较多，分布均匀，证明导体的韧性很好。而普通铝单丝断口上的“韧窝”数量较少，分布不均，证明韧性很差。再把稀土高铁铝合金单丝和普通铜单丝断口做一比较也可以直观的看到，普通铜单丝的断口上，只有少量大“韧窝”，且“韧窝”底部有明显较大的硬颗粒杂质，这种较大的颗粒起到了割裂金属基体的作用，导致其韧性降低。

几位材料学博士也把市面上较罕见的精炼铜单丝断口，与稀土高铁铝合金单丝断口作了对比，也可以明显看出，稀土高铁铝合金单丝的“韧窝”多少、大小，也较精炼铜好，说明我公司稀土高铁铝合金单丝的韧性，也好于精炼铜单丝。

对比结论：    

      稀土高铁铝合金导体通过在铝中加入稀土、铁以及其它微量合金元素，除去了铝中的杂质，生成了铝基之外的“第二相”，细化了铝的晶粒，在保证优异导电性能的情况下，大大提高了导体的力学性能，使“以铝代铜”成为现实。

专家介绍：