一种单晶化金属线液固辊轧柔性制备方法与装置与流程

本发明涉及冶金领域的单晶连铸技术，尤其涉及一种利用连续微熔滴液固辊轧制备单晶化金属线的方法与装置。

背景技术：

随着电子信息工业的迅猛发展，在微电子器件、远程通讯和高保真音频设备等领域对单晶金属线材的需求越来越多，单晶金属线材由于具有优异的导电性能及低信号传输衰减性，可用于制备超大集成电路中的铜键合线、高保真通讯设备以及高质量的传输电缆，具有广阔的市场前景。如何制备出超细、无线长的单晶金属线材已经成为国内外研究学者争相研究的制备技术热点。

目前制备单晶金属线材常用的技术方法是单晶连铸技术，如：美国专利4515204《Continuous Metal Casting》和文献《单晶连铸技术研究》（范新会,李建国,傅恒志.材料研究学报,1996 (3)）均对其技术原理进行详细的报道。其原理是将一定量的金属材料熔化于坩埚内，采用加热铸型替代传统的冷铸型，在压力作用下将熔融金属液从铸型中挤出，并通过冷却器强制冷却作用，使热流沿着拉铸方向单项传导，从而形成定向凝固的条件，进而制备出单晶金属线材。虽然这种传统的单晶连铸技术能够避免铸型内壁形核的出现和较好的消除摩擦力，但制备过程需要精确控制固液界面高度，设备复杂控制难度较大，另外由于坩埚和导流管的分体设计，一方面受坩埚容积的限制，拉制金属线材的长度受限，另一方面会存在金属熔液断流的现象，导致超细丝拉丝中断等问题的出现。针对传统单晶连铸技术存在的上述问题，中国专利02145540.6提出了一种改进的单晶连铸技术制备单晶金属线材，如图1所示：该制备方法将坩埚（11-1）和导流管（11-2）合为一体（固液转化器11），通过加设送料系统10以局部熔化代替整体熔化，解决了单晶线材长度受限的技术问题。但该制备方法由于采用局部熔化代替整体熔化，导致线材送丝速度较慢，拉丝成形效率低；另一方面由于将坩埚和导流管合成为固液转化器，使得拉丝直径受限不能随意改变；在防氧化处理方面，其采用的局部低氧环境防氧化处理技术，会存在单晶金属线材局部氧化的问题。

技术实现要素：
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针对目前超细、无线长单晶金属线材制备存在的技术问题，本发明提出一种利用连续微熔滴液固辊轧制备单晶化金属线的新方法和装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种液固辊轧柔性制备单晶化金属线的方法，包括以下步骤：

步骤1：依据成形单晶线材的材料和尺寸要求，选择金属线材和对应微型喷嘴的直径，将选择的金属线材料盘安装到料盘电机上面，并将金属线材的一端穿过线材输送导轮，经过金属线材输送管道，放入熔炼坩埚中；.

步骤2：打开惰性气体压力储蓄瓶和高分子循环泵，对手套箱进行低氧环境处理，使得手套箱内的压强与外界大气压保持基本一致，经过3～ 5h 的除氧处理后，确保手套箱内的氧含量低于1PPM；

步骤3：启动制冷器，通过冷气输送管道将产生的冷气输送到冷气储存腔中，依据热电偶的反馈温度设置冷气排气孔的开后大小，保证冷气强制对流冷却作用满足定向凝固的条件；

步骤4：启动计算机控制系统和多轴运动控制器，分别对左旋转电机、右旋转电机、平移轴伺服电机4、旋转轴伺服电机、料盘电机和导轮电机进行伺服上电；

步骤5：打开触屏人机界面，对每个电机的转速、转向进行设置，多轴运动控制器依据设置的参数对各个电机进行精确控制；

步骤6：启动温度控制器，并根据步骤一中选取的材料，设定环形加热炉的加热温度，使得环形加热炉将进入到坩埚中的金属线材熔化成金属熔液，并通过热电偶将温度信号反馈到温度控制器中，实现温度的闭环控制；

步骤7：启动料盘电机和导轮电机的转动，将金属线材精确定量输送到熔炼坩埚内部，控制坩埚内金属熔液在喷射过程中的液面高度保持不变；

步骤8：启动脉冲信号发生器，将产生的高频脉冲信号输入到高频电磁阀中，高频电磁阀依据脉冲信号进行开启/关闭，使脉冲气压腔内部产生高频脉冲气压，冲击底部的金属熔液，迫使金属熔液微型喷嘴中喷射出来，形成连续均匀的金属熔滴；

步骤9：启动旋转电机，保证均匀连续的金属熔滴沉积到轧制模具内部，控制旋转水冷轧辊的相对转动，完成辊轧成形出单晶线材；

步骤10：启动旋转轴伺服电机和平移轴伺服电机，旋转轴伺服电机带动绕线轮旋转，平移轴伺服电机带动直线滑台在水平方向上往复运动，进而将成形出的单晶线材缠绕在绕线轮上面；

步骤11：当成形出单晶线材缠满绕线轮时，取下绕线轮，安装另外一个绕线轮，继续完成单晶线材的制备。

一种单晶化金属线液固辊轧柔性制备装置，包括：压力储气瓶、制冷器、伺服电机、气体分流阀、手套箱、线材料盘、线材输送导论、脉冲信号发生器、温度控制器、热电偶、多轴运动控制器、高分子循环泵、计算机控制系统、环形加热炉、熔炼坩埚、旋转水冷轧辊、微型喷嘴、绕线轮、直线滑台和轧制模具；

所述压力储存瓶内部存储氩气，气体分流阀一端与压力储气瓶相连，另一端与气体输送管道相连，气体输送管道与手套箱相连，另一气体输送管道与高频电磁阀相连；

所述高分子循环泵位于手套箱的底部，启动循环泵，并将高纯氩气通过气体输送管道流入手套箱内，确保手套箱内低氧环境,手套箱操作窗口位于手套箱前端；

所述线材料盘安装在手套箱的上面，料盘电机与线材料盘相连，控制料盘电机的转动可以实现金属线材的精确输送；

所述线材输送导轮安装在手套箱的内部，导轮电机安装在线材输送导轮的两端，当金属线材输送到线材输送导轮两轮中间时，控制导轮电机的转动，保证金属线材精确定量输送到熔炼坩埚内部；

所述熔炼坩埚位于环形加热炉的内侧，金属线材输送管道位于坩埚上端，可将金属线材输送到坩埚内熔化，通过控制料盘电机和导轮电机的转速，控制坩埚内金属熔液的液面高度保持不变；

所述微型喷嘴位于熔炼坩埚的底部，过滤片放置于坩埚内部，对金属熔液进行过滤，脉冲气压腔位于熔炼坩埚的内部中心位置，其上端与高频电磁阀相连，脉冲信号发生器与电磁阀相连，通过输出的脉冲信号控制电磁阀的开启/关闭，使脉冲气压腔内部产生高频脉冲气压，冲击底部的金属熔液，迫使金属熔液微型喷嘴中喷射出来形成连续均匀的金属熔滴；

所述左旋转水冷轧辊和右旋转水冷轧辊通过安装板固定在手套箱内部，其两者位置可以调整；所述左旋转电机与左旋转水冷轧辊相连，右旋转电机与右旋转水冷轧辊相连，控制旋转电机的转动可实现旋转水冷轧辊的相对转动；

所述轧制模具分布在旋转水冷轧辊的表面，有左右两个半圆凹模配合而成，可以依据成形单晶金属丝的尺寸要求加工成不同的尺寸，当均匀连续的金属熔滴沉积到轧制模具内部时，控制旋转水冷轧辊的相对转动，就可以完成辊轧，成形出单晶线材；

所述绕线轮安装在绕线轮支架上面，绕线轮可以随意的安装和取下，旋转轴伺服电机与绕线轮相连，控制伺服电机的转动可以实现绕线轮的旋转缠丝；

所述冷气储存腔位于绕线轮支架的下面，且通过连接板安装在直线滑台上面，制冷器通过冷气输送管道与冷气储存腔相通，冷气储存腔上面分布多个冷气排气孔，其气孔的大小可以调节进而控制冷气的流量；

所述平移轴伺服电机与直线滑台相连，控制平移轴伺服电机的转动可以实现直线滑台在水平方向上的往复运动，进而控制绕线轮在缠丝过程中的往返直线运动，实现缠丝复合运动控制要求；

所述热电偶位于熔炼坩埚内部，热电偶放置在绕线轮下方，热电偶将采集到的温度信号传送到温度加热控制器，实现对环形加热炉和冷气排气孔的反馈控制，进而精确控制熔炼坩埚内部的温度和强制对流冷却温度；

所述多轴运动控制器通过控制总线分别左旋转电机、右旋转电机、平移轴伺服电机、旋转轴伺服电机、料盘电机和导轮电机相连，在触屏人机界面上可对每个电机的转速、转向进行设置，多轴运动控制器依据设置的参数对各个电机进行精确控制；

所述计算机控制系统通过CAN总线与多轴运动控制器、脉冲信号发生器、温度加热控制器相连，实现对各个模块的总体控制。

本发明的有益技术效果是：

1.本发明采用熔滴气动喷射技术，以脉冲气压作为驱动源，可对金属微滴的喷射频率、速度、温度和尺寸进行准确调控，该装置结构简单、维护方便，可大大降低资金投入。

2.本发明采用线材精准连续送料和坩埚整体熔化技术，将线材熔化和辊扎成形单独控制，解决了单晶线材长度受限和拉丝成形效率低的技术问题，具有控制简单、高效率和低成本的特点。

3.本发明中的坩埚喷嘴直径和轧制模具尺寸可以根据单晶金属线丝的直径要求，进行精确调整和改变，使用一组旋转水冷轧辊就可以完成几种尺寸单晶金属线丝的辊扎成形，具有柔性化的生产特点。

4.本发明采用手套箱整体惰性气体防氧化处理技术解决了单晶金属线材成形过程中的局部氧化问题，并采用旋转水冷轧辊和强制对流冷却技术实现了辊轧成形过程中单晶定向凝固的控制问题，有效避免缺陷的存在。

附图说明

图1为背景技术中的一种改进的单晶连铸技术示意图；

图2为本发明方法中采用的液固模锻单晶化金属线柔性制造系统示意图；

图3为本发明方法中模锻挤压模具示意图；

图中：1-惰性气体压力储存瓶、2-制冷器、3-冷气输送管道、4-平移轴伺服电机、5-旋转轴伺服电机、6-手套箱操作窗口、7-气体分流阀、8-输送管道、9-输送管道、10-手套箱、11-料盘电机、12-线材料盘、13-金属线材、14-导轮电机、15-线材输送导轮、16-高频电磁阀、17-脉冲信号发生器、18-温度控制器、19-绕线轮支架、20-热电偶、21-多轴运动控制器、22-高分子循环泵、23-触屏人机界面、24-计算机控制系统、25-环形加热炉、26-熔炼坩埚、27-左旋转水冷轧辊、28-脉冲气压腔、29-热电偶、30-金属熔液、31-过滤片、32-微型喷嘴、33-金属熔滴、34-右旋转水冷轧辊、35-成形单晶线材、36-绕线轮、37-连接板、38-直线滑台、39-冷气储存腔、40-冷气排气孔、41-安装板、42-左旋转电机、43-右旋转电机、44-轧制模具、45-金属线材输送管道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明，下面的实施例可以组合使用，并且，本发明可利用各种形式来实现，不限于本说明书所描述各个具体的实施例，提供这些实施例的目的是对本发明的公开内容更加透彻全面地便于理解。进一步需要说明的是，当某一结构固定于另一个结构，包括将该结构直接或间接固定于该另一个结构，或者将该结构通过一个或多个其它中间结构固定于该另一个结构。当一个结构连接另一个结构，包括将该结构直接或间接连接到该另一个结构，或者将该结构通过一个或多个其它中间结构连接到该另一个结构。

为了实现上述目的，本发明提出将金属微滴喷射技术和液固辊轧技术相结合来实现单晶金属线材制备的新思想。该方法利用无限长、直径较粗的多晶金属线作为原材料，经高温坩埚熔化后在脉冲压力作用下，迫使金属熔液以连续均匀微滴的形式从喷嘴中喷射出来，并基于离散堆积和辊轧的原理，以金属滴为沉积单元，通过控制旋转水冷轧辊的速度和金属熔滴的尺寸和温度，在轧制模具的作用下实现金属线材的轧制成形，在水冷和强制对流冷却作用下定向凝固，直接转化成无限长、超细单晶金属线。该方法制造工序简单，成形效率高，可以制备出不同材质的单晶金属线材。

参考图2和图3，本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种液固辊轧柔性制备单晶化金属线的方法，其特点是包括以下步骤：

步骤1：依据成形单晶线材35的材料和尺寸要求，选择金属线材13和对应微型喷嘴32的直径，将选择的金属线材料盘12安装到料盘电机11上面，并将金属线材13的一端穿过线材输送导轮15，经过金属线材输送管道15，放入熔炼坩埚26中；.

步骤2：打开惰性气体压力储蓄瓶1和高分子循环泵22，对手套箱10进行低氧环境处理，使得手套箱10 内的压强与外界大气压保持基本一致，经过3～ 5h 的除氧处理后，确保手套箱10内的氧含量低于1PPM；

步骤3：启动制冷器2，通过冷气输送管道3将产生的冷气输送到冷气储存腔39中，依据热电偶20的反馈温度设置冷气排气孔40的开后大小，保证冷气强制对流冷却作用满足定向凝固的条件；

步骤4：启动计算机控制系统24和多轴运动控制器21，分别对左旋转电机42、右旋转电机43、平移轴伺服电机4、旋转轴伺服电机5、料盘电机11和导轮电机14进行伺服上电；

步骤5：打开触屏人机界面23，对每个电机的转速、转向进行设置，多轴运动控制器21依据设置的参数对各个电机进行精确控制；

步骤6：启动温度控制器18，并根据步骤一中选取的材料，设定环形加热炉25的加热温度，使得环形加热炉25将进入到坩埚26中的金属线材13熔化成金属熔液30，并通过热电偶29将温度信号反馈到温度控制器18中，实现温度的闭环控制；

步骤7：启动料盘电机11和导轮电机14的转动，将金属线材13精确定量输送到熔炼坩埚26内部，控制坩埚10内金属熔液30在喷射过程中的液面高度保持不变；

步骤8：启动脉冲信号发生器17，将产生的高频脉冲信号输入到高频电磁阀16中，高频电磁阀16依据脉冲信号进行开启/关闭，使脉冲气压腔28内部产生高频脉冲气压，冲击底部的金属熔液30，迫使金属熔液30微型喷嘴32中喷射出来，形成连续均匀的金属熔滴33；

步骤9：启动旋转电机42和43，保证均匀连续的金属熔滴33沉积到轧制模具44内部，控制旋转水冷轧辊27和34的相对转动，完成辊轧成形出单晶线材35；

步骤10：启动旋转轴伺服电机5和平移轴伺服电机4，旋转轴伺服电机5带动绕线轮36旋转，平移轴伺服电机4带动直线滑台38在水平方向上往复运动，进而将成形出的单晶线材35缠绕在绕线轮36上面；

步骤11：当成形出单晶线材35缠满绕线轮36时，可以取下绕线轮36，安装另外一个绕线轮，继续完成单晶线材的制备。

参考图2和3，本发明的一种液固辊轧单晶化金属线柔性制备装置，主要包括：压力储气瓶1、制冷器2、伺服电机4和5、气体分流阀7、手套箱10、线材料盘12、线材输送导论15、脉冲信号发生器17、温度控制器18、热电偶20、多轴运动控制器21、高分子循环泵22、计算机控制系统24、环形加热炉25、熔炼坩埚26、旋转水冷轧辊27和34、微型喷嘴32、绕线轮36、直线滑台38和轧制模具44。

其特点在于所述惰性气体压力储存瓶1内部存储99.999%高纯氩气，气体分流阀7一端与压力储气瓶1相连，另一端与气体输送管道8和9相连，气体输送管道8与手套箱10相连，气体输送管道9与高频电磁阀16相连；

所述高分子循环泵22位于手套箱10的底部，启动循环泵22，并将高纯氩气通过气体输送管道8流入手套箱10内，确保手套箱10内低氧环境,手套箱操作窗口6位于手套箱10前端，可以伸进双手对箱体内的装置进行安装和调整；

所述线材料盘12安装在手套箱10的上面，料盘电机11与线材料盘12相连，控制料盘电机11的转动可以实现金属线材13的精确输送；

所述线材输送导轮15安装在手套箱10的内部，导轮电机14安装在线材输送导轮15的两端，当金属线材13输送到线材输送导轮15两轮中间时，控制导轮电机14的转动，可以保证金属线材13精确定量输送到熔炼坩埚26内部；

所述熔炼坩埚26位于环形加热炉25的内侧，金属线材输送管道45位于坩埚26上端，可将金属线材输送到坩埚26内熔化，通过控制料盘电机11和导轮电机14的转速，能够控制坩埚10内金属熔液30的液面高度保持不变；

所述微型喷嘴32位于熔炼坩埚10的底部，过滤片31放置于坩埚10内部，对金属熔液30进行过滤，脉冲气压腔28位于熔炼坩埚10的内部中心位置，其上端与高频电磁阀16相连，脉冲信号发生器17与电磁阀相连16，通过输出的脉冲信号控制电磁阀16的开启/关闭，使脉冲气压腔28内部产生高频脉冲气压，冲击底部的金属熔液30，迫使金属熔液30微型喷嘴32中喷射出来形成连续均匀的金属熔滴33；

所述左旋转水冷轧辊27和右旋转水冷轧辊34通过安装板42固定在手套箱10内部，其两者位置可以调整；所述左旋转电机42与左旋转水冷轧辊27相连，右旋转电机43与右旋转水冷轧辊34相连，控制旋转电机42和43的转动可实现旋转水冷轧辊27和34的相对转动；

所述轧制模具44分布在旋转水冷轧辊27和34的表面，有左右两个半圆凹模配合而成，可以依据成形单晶金属丝35的尺寸要求加工成不同的尺寸，当均匀连续的金属熔滴33沉积到轧制模具44内部时，控制旋转水冷轧辊27和34的相对转动，就可以完成辊轧，成形出单晶线材35；

所述绕线轮36安装在绕线轮支架19上面，绕线轮36可以随意的安装和取下，旋转轴伺服电机5与绕线轮36相连，控制伺服电机5的转动可以实现绕线轮36的旋转缠丝；

所述冷气储存腔39位于绕线轮支架19的下面，且通过连接板37安装在直线滑台38上面，制冷器2通过冷气输送管道3与冷气储存腔39相通，冷气储存腔39上面分布多个冷气排气孔40，其气孔的大小可以调节进而控制冷气的流量；

所述平移轴伺服电机4与直线滑台38相连，控制平移轴伺服电机4的转动可以实现直线滑台38在水平方向上的往复运动，进而控制绕线轮36在缠丝过程中的往返直线运动，实现缠丝复合运动控制要求；

所述热电偶29位于熔炼坩埚26内部，热电偶20放置在绕线轮36下方，热电偶20和29将采集到的温度信号传送到温度加热控制器18，实现对环形加热炉25和冷气排气孔40的反馈控制，进而精确控制熔炼坩埚26内部的温度和强制对流冷却温度；

所述多轴运动控制器21通过控制总线分别左旋转电机42、右旋转电机43、平移轴伺服电机4、旋转轴伺服电机5、料盘电机11和导轮电机14相连，在触屏人机界面23上可对每个电机的转速、转向进行设置，多轴运动控制器21依据设置的参数对各个电机进行精确控制；

所述计算机控制系统24通过CAN总线与多轴运动控制器21、脉冲信号发生器17、温度加热控制器18相连，实现对各个模块的总体控制；

实施例1：0.3mm单晶铜线材的制备

选取直径3mm的普通铜线作为原材料，选取喷嘴直径为0.15mm，轧制模具的凹模直径为0.3mm，将选择的3mm普通铜线料盘12安装到料盘电机11上面，并将铜线的一端穿过线材输送导轮15，经过金属线材输送管道15，放入熔炼坩埚26中；打开惰性气体压力储蓄瓶1和高分子循环泵22，对手套箱10进行低氧环境处理，确保手套箱10内的氧含量低于1PPM；启动制冷器2，通过冷气输送管道3将产生的冷气输送到冷气储存腔39中，设置冷气排气孔40的开后为60%，保证绕线轮36附近的温度达到零度以下，满足定向凝固的条件；启动计算机控制系统24和多轴运动控制器21，打开触屏人机界面23，设置料盘电机11转速约为1转/分钟，顺时旋转，导轮电机14转速约为5转/分钟，旋转电机42和43的转速为约50转/分钟，两电机转向相反，旋转轴伺服电机5的转速为约24转/分钟，平移轴伺服电机4的转速为约30转/分钟；启动温度控制器18，设定环形加热炉25的加热温度为1200°，将熔炼坩埚26中的3mm的普通铜线熔化成金属熔液30；启动料盘电机11和导轮电机14的转动，将金属线材13精确定量输送到熔炼坩埚26内部，控制坩埚10内金属熔液30在喷射过程中的液面高度保持不变；启动脉冲信号发生器17，将脉冲信号频率设定为100HZ，气体压力设定为5MP，高频电磁阀16依据脉冲信号开启/关闭，使脉冲气压腔28内部产生高频脉冲气压，冲击底部的金属熔液30，迫使金属熔液30从微型喷嘴32中喷射出来，形成连续均匀的铜熔滴33；启动旋转电机42和43，保证均匀连续的铜熔滴33沉积到0.3mm轧制模具内部，控制旋转水冷轧辊27和34的相对转动，完成辊轧成形出0.3mm的单晶线材；启动旋转轴伺服电机5和平移轴伺服电机4，旋转轴伺服电机5带动绕线轮36旋转，平移轴伺服电机4带动直线滑台38在水平方向上往复运动，进而将成形出的单晶线材35缠绕在绕线轮36上面；当成形出单晶线材35缠满绕线轮36时，可以取下绕线轮36，安装另外一个绕线轮，继续进行完成0.3mm单晶铜线材的制备。通过检测，本发明制备的出的铜单晶线材内部无杂晶，表面光滑，于原材相比电阻率降低显著，传输信号的失真度明显降低。

实施例2: 0.5mm单晶铝线材的制备

选取直径5mm的普通铝线材作为原材料，选取喷嘴直径为0.25mm，轧制模具的凹模直径为0.5mm，将选择的5mm普通铝线材料盘12安装到料盘电机11上面，并将铝线的一端穿过线材输送导轮15，经过金属线材输送管道15，放入熔炼坩埚26中；打开惰性气体压力储蓄瓶1和高分子循环泵22，对手套箱10进行低氧环境处理，确保手套箱10内的氧含量低于1PPM；启动制冷器2，通过冷气输送管道3将产生的冷气输送到冷气储存腔39中，设置冷气排气孔40的开后为50%，保证绕线轮36附近的温度达到零度以下，满足定向凝固的条件；启动计算机控制系统24和多轴运动控制器21，打开触屏人机界面23，设置料盘电机11转速约为2转/分钟，顺时旋转，导轮电机14转速约为10转/分钟，旋转电机42和43的转速约为60转/分钟，两电机转向相反，旋转轴伺服电机5的转速约为30转/分钟，平移轴伺服电机4的转速约为36转/分钟；启动温度控制器18，设定环形加热炉25的加热温度为750°，将熔炼坩埚26中的5mm的普通铝线材熔化成金属熔液30；启动料盘电机11和导轮电机14的转动，将金属线材13精确定量输送到熔炼坩埚26内部，控制坩埚10内金属熔液30在喷射过程中的液面高度保持不变；启动脉冲信号发生器17，将脉冲信号频率设定为100HZ，气体压力设定为5MP，高频电磁阀16依据脉冲信号开启/关闭，使脉冲气压腔28内部产生高频脉冲气压，冲击底部的金属熔液30，迫使金属熔液30从微型喷嘴32中喷射出来，形成连续均匀的铝熔滴33；启动旋转电机42和43，保证均匀连续的铝熔滴33沉积到0.5mm轧制模具内部，控制旋转水冷轧辊27和34的相对转动，完成辊轧成形出0.5mm的单晶线材；启动旋转轴伺服电机5和平移轴伺服电机4，旋转轴伺服电机5带动绕线轮36旋转，平移轴伺服电机4带动直线滑台38在水平方向上往复运动，进而将成形出的单晶线材35缠绕在绕线轮36上面；当成形出单晶线材35缠满绕线轮36时，可以取下绕线轮36，安装另外一个绕线轮，继续进行完成0.5mm单晶铝线材的制备。通过检测，本发明制备的出的铝单晶线材内部无杂晶，表面光滑，于原材相比电阻率降低显著，传输信号的失真度明显降低。

上述实施方式只是本发明专利的优选实例，并不是用来限制本发明专利的实施与权利范围的，凡依据本发明专利申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和修饰，均应包括于本发明专利申请专利范围内。