本申请要求于2015年10月14日提交的名称为cableshavingconductiveelementsformedfromimprovedaluminum-zirconiumalloys的美国临时申请序列号62/241,543的优先权，并且在此通过引用将该申请以其整体并入本文。总的来说，本公开涉及包括由改进的铝-锆合金形成的导电元件的缆线和线材(电线，金属丝，wire)的构造。所述铝-锆合金呈现改进的电和机械性质。
背景技术：
：用于电力缆线(电缆)和线材的导电元件可基于该缆线或线材的预期用途连同实现该缆线或线材的预期用途所需要的必要的电和机械性质来选择。例如，已知的是，在需要相对轻质缆线的缆线应用中，由于铝的相对低的密度以及通常令人满意的电和机械性质的缘故，使用铝或铝合金作为导电元件。然而，铝和一些铝合金诟病于有损它们在一些缆线应用中作为导电元件的用途的多个害处。例如，一些铝导体可诟病于费时和能量密集的加工步骤且当用作导电元件时或当在高温使用时可呈现差的电或机械性质。因此，制作如下改进的铝合金将是合乎需要：其制造更简易，同时还提供改进的电和机械性质。技术实现要素：根据一实施方式，接合线材(焊线，bondingwire)是由铝-锆合金形成的。所述铝-锆合金包含变质剂(孕育剂，inoculant)。所述接合线材呈现如下的至少两者：当根据astmb941测试时，未时效的极限抗张强度值的约90％或更大的在280℃热时效1小时之后的极限抗张强度值；当根据astme466测试时，至少约106次循环的在85mpa的外加应力下的抗疲劳失效性；当根据astme139测试时，一小时约500％或更小的在50mpa外加应力和约185℃温度下的蠕变速率。根据另一实施方式，缆线包括由铝-锆合金形成的至少一个导电元件。所述铝-锆合金进一步包括变质剂。所述至少一个导电元件具有约120mpa或更大的在400℃热时效48小时之后的极限抗张强度，且呈现在持续时间上为不使用变质剂形成的类似铝-锆合金的约2倍长的当根据astme328测量时的达到初始应力的约85％的应力弛豫时间。根据另一实施方式，制造缆线的方法包括：连续铸造由铝-锆合金形成的铸态(as-cast)成型体(shape)，热轧所述铸态成型体以形成再拉拔(redraw)棒；将所述再拉拔棒拉拔成线材；和使所述线材退火以形成缆线。所述铝-锆合金进一步包含变质剂。所述导电元件呈现以下的至少两者：当根据astmb941测试时，未时效的极限抗张强度值的约90％或更大的在280℃热时效1小时之后的极限抗张强度值；当根据astme466测试时，至少约106次循环的在85mpa的外加应力下的抗疲劳失效性；当根据astme139测试时，一小时约50％或更小的在50mpa外加应力和约185℃温度下的蠕变速率。附图说明图1描绘了说明根据一个实施方式的改进的铝-锆合金的室温应力弛豫时间和常规的铝-锆合金的室温应力弛豫时间的图。图2描绘了说明根据一个实施方式的改进的铝-锆合金的室温疲劳性质和常规的8000系列的铝-锆合金的室温疲劳性质的图。图3描绘了说明展示根据一个实施方式的改进的铝-锆合金的接合性能的20密耳(0.508mm)剪切测试的结果的图。具体实施方式当在缆线和线材中用作导电元件时，在高温下呈现改善的导电性和机械性质的铝合金可以提供大量益处。在一些实施方式中，呈现这样的特征的改进的铝合金可以是包含变质剂的铝-锆合金，该变质剂增大锆在铝中的扩散性。根据一些实施方式，适宜的变质剂的实例可以包括如下的任意金属或类金属：其相比于在不含变质剂的α-al基体中扩散所需的活化能，该金属或类金属降低在α-al基体中扩散需要的活化能。这样的变质剂的非限制实例可包括第3a族、第4a族和第5a族的金属和类金属以及锌。例如，可提高在α-al基体中锆扩散的动力学的适宜的变质剂可以包括锡、铟、锑、镁、锌、镓、锗，以及在一些实施方式中与其它变质剂硅的组合。在不受理论约束的情况下，据信在铝-锆合金中包含适宜的变质剂提高锆在铝合金中的扩散性，这导致锆的过饱和与锆的沉淀温度下降两者。如可领会的，这样的扩散性可容许与不含这样的变质剂的类似铝-锆合金相比采用较低的温度和/或较少的时间使大密度的相对小的沉淀物沉淀。例如，包含变质剂的铝-锆合金的热时效，对于时间恒定(相同)的热时效可以在比不含变质剂的类似铝-锆合金低的温度(例如，在一些实施方式中低约45℃的温度)下进行和/或对于温度恒定的热时效可进行比不含变质剂的类似铝-锆合金短的持续时间(例如，根据一些实施方式的短约50小时的持续时间)。如可领会的，具有较大量的较小沉淀物的铝-锆合金可以呈现比具有较大沉淀物的类似合金高的强度。在一些实施方式中，纳米级沉淀物可包括在α-al(f.c.c.)基体中具有l12-结构的al3zr沉淀物以及al-zr-变质剂沉淀物。在一些实施方式中，改进的铝合金可主要由铝(例如，约99％重量或更多的铝)以及少量的锆和变质剂形成。例如，适宜的铝合金可包括以重量百分比计约0.1％至约0.4％的锆和约0.01％至约0.2％的变质剂，其中铝合金的余下部分为铝和微量的另外元素。这样的微量元素可以为铝合金的约1％或更少。例如，在一些铝合金中可以找到或包括铁、硅、铜、锰、镁、铬、锌、钛、硼、镓、钒、镍、锑、钪或其他元素的一种或多种。在包括这样的其他元素或杂质的一些实施方式中，可包括以重量百分比计约0.3％至约0.7％的铁；可包括以重量百分比计约0.06％或更少的硅；可包括以重量百分比计约0.007％或更少的铜；可包括以重量百分比计约0.005％或更少的锰；可包括以重量百分比计约0.015％或更少的镁；可包括以重量百分比计约0.002％或更少的铬；可包括以重量百分比计约0.04％或更少的锌；可包括以重量百分比计约0.008％或更少的钛；可包括以重量百分比计约0.001％至约0.006％重量的硼；可包括以重量百分比计约0.03％或更少的镓；可包括以重量百分比计约0.004％或更少的钒；可包括以重量百分比计约0.03％或更少的镍；以及可包括以重量百分比计单独的约0.03％或更少或总共的约0.1％的任何其它微量元素(痕量元素，traceelement)。铝、锆和变质剂可构成这样的铝合金的余下部分。与其他已知的具有纳米级铝-锆沉淀物的铝-锆合金相比，将变质剂包含于铝-锆合金中可以容许用于促进沉淀的多个热时效步骤的持续时间减少。例如，在铝-锆合金中包含锡作为变质剂可容许热时效步骤的总持续时间在一些实施方式中为约24小时或更短，在一些实施方式中为约12小时或更短；或者在一些实施方式中为约8小时或更短。另外，将变质剂包含于铝-锆合金还可促进如下沉淀物的形成：其具有比在不使用这样的变质剂形成的铝-锆合金上形成的相当的沉淀物小的直径。还可观察到因包含变质剂所导致的其他益处。例如，由不含变质剂的铝-锆合金形成的线材样品在热时效方案(protocol)期间可逐渐变得更弱(weak)。相反地，包含这样的变质剂的类似样品在热时效方案期间可变强。这两种样品之间的强度区别据信是一直由不含变质剂的铝-锆合金样品不能产生小如在具有锆和变质剂的铝合金中发现的沉淀物一样小的沉淀物而导致的。包含锆和变质剂两者的铝合金的纳米级沉淀物可具有在一些实施方式中的约100纳米(“nm”)或更小的平均直径；在一些实施方式中的约20nm或更小的平均直径；在一些实施方式中的约10nm或更小的平均直径；或者在一些实施方式中的约3nm至约7nm的平均直径。如可领会的。这样的平均直径可以给予优于具有较大沉淀物的铝合金的很多益处。例如，较小沉淀物可导致改善的强度和耐热性/抗蠕变性，同时维持良好的电性质和展延性。这些性质也可以通过高密度的沉淀物而增强。在一些实施方式中，纳米级沉淀物可以高的数量密度在铝-锆合金上找到并且可具有例如约1021个纳米级沉淀物/m3或更大的数量密度。在一些实施方式中，改进的铝-锆合金可包含铁。适量的铁可以在合金上形成有利的微米级沟道(channel)。例如，约0.3％至约0.7％的铁可导致在包含变质剂的铝-锆合金中微米级沟道的形成。这样的微米级沟道与纳米级沉淀物的组合可以形成有利的多级(分级，hierarchical)显微结构。例如，作为al-fe的金属间沟道及高的和低的两种密度的al-zr-sn纳米级沉淀物的区域的结果，al99％fe0.55％zr0.34％sn0.1％呈现对于蠕变高度抵抗的多级显微结构。由多个纳米级沉淀物和沟道限定的这样的显微结构可容许铝-锆合金在较长的时期内甚至在相对较高温度下也维持强度。例如，当根据astmb941测试时，形成有这样的显微结构的铝-锆合金缆线加热至280℃约1小时可保留在耐热测试之前的初始温度抗张强度的大于90％的抗张强度。如可领会的，在铝-锆合金上形成具有纳米级沉淀物的显微结构还可允许铝-锆合金呈现对其机械和电性质的多种改善。例如，在一些实施方式中，包含少量变质剂的铝-锆合金可呈现大于12％或大于14.5％的断裂伸长率，在一些实施方式中的约140mpa或更大、在一些实施方式中的约130mpa或更大和在一些实施方式中的约120mpa或更大的在约450℃热时效48小时之后的极限抗张强度。铝-锆合金可呈现约56％或更大的相较于铜的如根据国际退火铜标准(internationalannealedcopperstandard，“iacs”)测量的电导率。在一些实施方式中，改进的铝-锆合金也可呈现约55％或更大的iacs电导率，以及在一些实施方式中，呈现约58％或更大的iacs电导率。另外，在一些实施方式中，本文所述的改进的铝-锆合金可呈现相比于不具有纳米级沉淀物的类似铝合金大幅改进的蠕变性能。如可领会的，改进的蠕变性能可便于将此改进的铝-锆合金用于之前难以将纯铝或已知的铝合金用于其中的应用中。如本文描述的改进的铝-锆合金也可呈现改善的抗应力弛豫性。如可领会的，应力弛豫是在电接触设计中最重要的关注事项之一且定义为在经历恒定应变时的应力下降。例如，由改进的铝-锆合金al99％fe(0.4-0.5)％zr(0.25-0.3)％sn(0.05-0.1)％形成的导电元件(例如，线材)可呈现在持续时间上为不使用变质剂形成的铝-锆合金的约2倍长的当根据astme328标准测量时的用于达到初始应力的约85％的应力弛豫时间。向两种导电元件先外加应力到它们各自的屈服强度值的75％。如可领会的，改善的抗应力弛豫性可实现抵抗变形更强的缆线或改进的电连接器。除了改善的抗应力弛豫性，改进的铝-锆合金还可呈现比例如由astmspecificationb800记载且具有化学式alfe0.430％zn0.020％si0.40％的对比性8000系列铝合金高约40％的屈服应力。如可领会的，屈服强度和应力弛豫时间的这样的改善可容许该改进的铝-锆合金更好地经受较高的卷曲或终止(末端，terminating)力。根据一些实施方式，本文描述的改进的铝-锆合金可经由一个或多个线材加工步骤成形为电缆线的导电元件。例如，在一些实施方式中，制造导电元件的工艺可包括如下步骤：铸造铸态成型体(例如，棒)，将铸态成型体热轧成再拉拔棒，和然后将该再拉拔棒拉拔成导电元件，例如线材。此工艺可连续进行。在一些实施方式中，改进的铝-锆合金的铸态成型体可以使用任何已知的铸造方法铸造。例如，al99％fe(0.4-0.5)％zr(0.25-0.3)％sn(0.05-0.1)％合金可通过将合金在空气中在约800℃熔融并且对铸态成型体进行连续铸造而铸造。如将会领会的，可以采用本领域已知的其他铸造技术。在一些实施方式中，随后，可在线材拉拔之前将铸态成型体进行加工或使用热轧技术进一步成形为再拉拔棒。仅作为说明，对于再拉拔棒适宜的直径可为在直径上约9.525mm(0.375”)。所述再拉拔棒可经历线材拉拔工艺以制造导电线材或元件。通常，可以利用冷线材拉拔工艺来制造具有优异的电和机械性质的线材。如可领会的，导电线材的直径可以取决于对于任何特定缆线应用所必须的电和机械性质进行选择。例如，旨在用于架空导体缆线的导电线材可以在直径上相对厚，而用于较小型应用的导电线材可以较薄。在一些实施方式中，也可以使用多于一个线材拉拔步骤来制造规格特别高(直径小)的线材。如本领域已知的，也可通过已知的线材拉拔和其他成形技术制造具有非圆形横截面形状的导电元件。在一些实施方式中，通过在线材加工操作期间采用一些另外步骤可增强纳米级沉淀物在改进的铝-锆合金上的形成。所述另外步骤通常可包括各种热处理工艺，例如峰值时效(peakaging)和退火工艺。热处理和随后的冷却可以促进纳米级沉淀物的沉淀。如可领会的，所述另外步骤也可改善铝-锆合金的机械和电性质。有利地，相比于用于其他常规铝合金的已知的类似热处理应用，用于促进本发明纳米级沉淀物的沉淀的热处理步骤在持续时间上可更短并且可在更低的温度下进行。峰值时效步骤(有时称为沉淀硬化过程)通常可指使用升高的(高温)热量在合金中制造二次相的细小粒子。在本文描述的改进的铝-锆合金的情形中，可在峰值时效期间形成期望的纳米级沉淀物。峰值时效可作为独立存在(stand-alone)的热处理在再拉拔棒上进行，或者与中间或完成的拉拔线材的退火步骤组合。峰值时效可使用任何适宜的加热系统如电阻炉、感应炉或煤气燃烧炉进行。对于由al99％fe(0.4-0.5)％zr(0.25-0.3)％sn(0.05-0.1)％形成的铝-锆合金，峰值时效工艺可以包括在热轧之后将再拉拔棒加热至在一些实施方式中约400℃到约450℃和在一些实施方式中约425℃到约450℃的高温。峰值时效步骤的持续时间可为在一些实施方式中约24小时至约48小时和在一些实施方式中约24小时。在一些实施方式中，再拉拔棒的峰值时效可在较低的时效温度下略微增加抗张强度或者在较高的时效温度下略微降低抗张强度，并且可将导电性从约52％iacs增加至约58％iacs。在400℃热时效48小时之后，本文所述的铝-锆合金的维氏(vickers)硬度可为约475mpa或更大。根据一些实施方式，峰值时效步骤可与中间或完成的拉拔线材的退火步骤相结合。将峰值时效步骤和退火步骤结合为单个步骤可促进纳米级沉淀物的形成，同时还起到改善展延性、较低的强度和/或硬度的作用，以及恢复可在线材拉拔过程期间发生的加工(冷作)-硬化期间损失的导电性。结合的退火和峰值时效步骤可在空气中发生。在一些实施方式中，结合的退火和峰值时效步骤可在约300℃至约450℃下发生约3小时到约24小时的持续时间。在一些实施方式中，退火步骤可在再拉拔棒的峰值时效之后接着线材拉拔后进行。在这样的实施方式中，退火步骤可用于改善展延性、较低的强度和/或硬度，以及恢复在线材拉拔过程期间发生的加工-硬化的期间损失的导电性。任选的峰值时效步骤可影响任何退火步骤的温度和持续时间两者。例如，如果峰值时效工艺在再拉拔棒上进行，则之后的退火步骤与在不进行峰值时效步骤的情况下退火的线材相比，可在更低的温度下发生和/或进行更短的持续时间。例如，经历峰值时效和退火两者的al99％fe(0.4-0.5)％zr(0.25-0.3)％sn(0.05-0.1)％导电线材对于退火步骤可采用约300℃到约400℃的温度，而不是在经历结合的退火和峰值时效步骤的相当的缆线中所采用的大于400℃的温度。如可领会的，如果进行多个线材拉拔步骤，则在每个这样的步骤之后可进行退火工艺以改善展延性、较低的强度和/或硬度，以及恢复在这样的线材拉拔过程期间发生的加工-硬化期间损失的导电性。公开了适宜的线材拉拔工艺的非限制性实例。在线材拉拔工艺实例中，可连续铸造具有约3,710mm2(5.75in2)截面积的梯形铸态棒。然后可将梯形铸态棒热轧成9.525mm(0.375”)的再拉拔棒。所述9.525mm再拉拔棒在线材拉拔到1.6mm(0.063”)中间线材之前可在约420℃下进行约48小时的峰值时效以形成适宜的纳米级沉淀物。然后可将该拉拔的1.6mm中间线材在约400℃退火约6小时以改善用于进一步线材拉拔所需的展延性。所述中间线材然后可被线材拉拔至约0.3mm(0.0118”)直径的线材。随后将该拉拔的0.3mm的线材退火以进一步改善展延性、较低的强度和/或硬度，以及恢复在与最终线材拉拔步骤有关的加工-硬化期间损失的导电性。在美国专利公布no.2015/0259773a1中公开适宜的铝-锆合金和热处理步骤的其他细节，该专利公布通过引用以其全部并入本文。包含由本文所述的改进的铝-锆合金形成的导电元件的缆线可用于各种各样的应用中，其包括例如汽车应用、航空应用、电力传输应用、家用缆线应用、和要求轻质缆线的任何其他应用。例如，本文所述的改进的铝-锆合金可具体地用作汽车和航空电力系统中的电力缆线，包括例如作为在电动车辆中的电池线材。可将由本文所述的改进的铝-锆合金形成的导电元件用于在一些实施方式中直径小至约1μm、或者在一些实施方式中直径大至约25.4mm(1”)英寸的线材中。例如，在一些实施方式中，可形成直径小至约18μm(0.7密耳)的铝接合线材，以及在一些实施方式中，可形成直径大至约4/0(11.68mm或0.46”)英寸的线材。通常，本发明的铝-锆合金导电线材或元件可以类似于由已知铝合金例如耐热铝-锆合金和8000系列铝合金制成的导电线材或元件来利用。耐热铝-锆合金的一些常规实例描述于astmb941测试方案的说明书中且可具有例如化学式alzr0.287％fe0.206％si0.045％。然而，如将会领会的，本文所述的改进的铝-锆合金的改善的耐蠕变性和抗应力弛豫性可实现缆线的性能改进和新的用途。包含由本文所述的改进的铝-锆合金形成的导电元件的缆线通常可使用已知技术和缆线几何形状通过用由改进的铝-锆合金形成的导电元件替代现有的导电元件构建。例如，通过将铝-锆合金导电元件绞合(成股，strand)且然后用绝缘层和/或外壳层包覆该导电元件可形成简单的动力缆线。如本领域已知的可以利用任何已知的绝缘层或外壳层。在一些实施方式中，包含由本文所述的改进的铝-锆合金形成的导电元件可包含于架空导电缆线中。如可领会的，高架导体可以多种构造形成，所述构造包括铝导体钢增强的(“acsr”)缆线、铝导体钢支撑的(“acss”)缆线、铝导体复合芯(“accc”)缆线和全铝合金导体(“aaac”)缆线。acsr缆线是高强度的绞合导体并且包括外部导电股线和支撑性中心股线。外部导电股线可由本文所述的改进的铝-锆合金形成。所述中心支撑性股线可为钢，并且可具有用于支撑更具延展性的外部导电股线所需的强度。acsr缆线可具有整体上高的抗张强度。acss缆线为同心铺设绞合的缆线，并且包括将一层或多层所述改进的铝-锆合金线材围绕其绞合的中心钢芯。作为对比，accc缆线通过由碳、玻璃纤维或聚合物材料的一种或多种形成的中心芯增强。复合芯相对于全铝或钢增强的常规缆线可提供多种优势，因为复合芯的高的抗张强度和低的热下垂的组合使得实现较宽的跨度(工作范围，span)。accc缆线可使得能够用较少的支撑结构体建造新的线路。aaac缆线用所述改进的铝-锆合金线材制成。aaac缆线由于它们大部分地或完全地是铝的事实而可具有较好的耐腐蚀性。acsr、acss、accc和aaac缆线可用作用于高架配送线的高架缆线。复合芯导体由于其在较高的操作温度下较低的下垂和其较高的强度对重量的比率而是有用的。复合芯的非限制性实例可参见美国专利no.7,015,395、美国专利no.7,438,971、美国专利no.7,752,754、美国专利申请no.2012/0186851、美国专利no.8371028、美国专利no.7,683,262和美国专利申请no.2012/0261158，其各自通过引用并入本文。本文所述的改进的铝-锆合金的有利性质也可便于由所述合金形成接合线材。如可领会的，使用接合线材以促进一个或多个组件横跨相对短的距离的电互连。例如，接合线材可用于将微处理器(微电子设备)互连到微处理器包或印刷电路板、将电池单元(电池组电池，batterycell)互连到另外的电池单元，或者可用在向下钻孔的电子装置中。在美国专利no.7,671,565和美国专利no.4,580,713中公开线材接合的实例，其各自通过引用并入本文。适宜的接合线材由呈现多种有用性质例如对基板良好的接合强度以及对于热、疲劳和蠕变的抗性的金属或金属合金形成。本文所述的改进的铝-锆合金可呈现这些性质的良好平衡且由改进的合金形成的线材比纯铝形成的线材可呈现更好的持久性能。例如，由本文所述的改进的铝-锆合金形成的接合线材在根据astmb941描述的热时效工艺进行测试时可展现良好结果，当根据astme466测试时可抵抗至少约106次循环的在85mpa的外加应力下的疲劳失效，以及当根据astme139测试时可呈现一小时约50％或更小的在185℃的温度经受50mpa外加应力时的蠕变速率。在一些实施方式中，所述接合线材当根据astme466测试时可抵抗至少约107次循环的在85mpa外加应力下的疲劳失效。在一些实施方式中，所描述的接合线材当根据astme139测试时可呈现一小时约25％或更小的当在185℃的温度下经受50mpa外加应力时的蠕变速率，以及在一些实施方式中，可呈现一小时约15％或更小的蠕变速率。astmb941标准提供关于样品制备和用于耐热铝-锆圆形线材的热时效测试方案的指导。本文所述的缆线展现，当根据astmb941测试时，未时效的极限抗张强度值的约90％或更大的在280℃热时效1小时之后的极限抗张强度值。在一些实施方式中，未时效的极限抗张强度的约95％或更大得以保留。在一些实施方式中，所述极限抗张强度的约99％或更大得以保留。此外，387μm直径且由所述铝-锆合金形成的接合线材需要当根据astmf459测试时1000cn的拉力来断裂线材、和当用20密耳(0.508mm)线材根据jesd22-b116剪切力实验进行测试时大于2,500克力来断裂该线材。这些结果证实了线材的接合强度(结合强度)。如可领会的，这些性质可容许由所述铝-锆合金形成的接合线材用在使所述接合线材经历高温和机械应力、例如用于电动汽车中电池单元的互连中的各种条件中。作为对比，由99.99％纯铝形成的接合线材呈现不利的性质，例如通过呈现小于时效前的极限抗张强度的约75％的极限抗张强度的差的关于astmb941测试的结果。而且，纯铝线材当根据astme466测试时在少于105次循环后未通过在施加85mpa的外加应力下的疲劳测试。取决于由接合线材实现的特定互连，适宜的接合线材可具有约1μm至约1,000μm的直径。在一些实施方式中，本文所述的改进的铝-锆合金形成的接合线材的直径在一些实施方式中可为约1μm至约1,000μm，在一些实施方式中可为约100μm至约700μm，以及在一些实施方式中可为约300μm至约500μm。在一些实施方式中，本文所述的接合线材可具有约1mm至约50mm的长度。如可领会的，接合线材的尺寸可按照线材的长度和直径之间的比率描述。本文所述的接合线材的长度和直径之间的适宜的比率在一些实施方式中可包括约100:1的比率；在一些实施方式中可包括约50:1；在一些实施方式中可包括约20:1；在一些实施方式中可包括约12:1；在一些实施方式中可包括约10:1；在一些实施方式中可包括约5:1；在一些实施方式中可包括约3:1；以及在一些实施方式中可包括约1:1。所述接合线材可接合到的适宜的金属基板可包括镍基板、钯基板、金基板、银基板、和由这样的金属的任何合金形成的基板。如可领会的，通常可使用本领域已知的技术将接合线材接合至金属基板。将接合线材接合至基板所用的技术可包括，例如热压接合、热超声球-楔接合、和超声楔-楔接合。当采用由所述铝-锆合金形成的接合线材时，热超声接合是特别有用的。实施例表1列出几种实例铝合金的组成。对比例1和2分别是8000系列铝合金和耐热铝-锆合金。本发明实施例3和4描绘包含锡变质剂的铝-锆合金。将表1中列出的实例合金加工成线材以评价所述合金呈现的多种物理和电性质。表1表2列出测试由对比例1和本发明实施例3的铝合金形成的3.175mm线材的结果。评价各实例铝合金的线材的断裂伸长率、极限抗张强度(“uts”)、导电率和室温应力弛豫。根据astme328测量应力弛豫时间。根据astme8测量uts和断裂伸长率。表2如表2和图1中描绘的，相比于由对比例1的铝合金形成的线材，由本发明实施例3的合金形成的线材呈现更优的极限抗张强度和应力弛豫。图1进一步描绘表2中评价的由对比例1和本发明实施例3形成的线材的室温应力弛豫结果。如图1所示，由本发明实施例3形成的线材耗时长达由对比例1形成的线材的约2倍才弛豫到初始应力的85％(5.5小时，相比于2.7小时)。在每种情况下，将初始应力设定为屈服应力的75％。应力弛豫时间的差异随着时间延长而变大。例如，本发明实施例3形成的线材耗时长达对比例1形成的线材的约4倍才弛豫到初始应力的80％(通过外推法得到59.7小时，相比于15.1小时)。表3描绘由对比例2和本发明实施例4的铝合金形成的9.525mm再拉拔棒的热时效性能。所述热时效性能详细说明了在约400℃温度下热时效8小时、24小时和48小时之后再拉拔棒的uts和iacs导电率。通过如下测定极限抗张强度：根据astme92测量维氏硬度，且然后由维氏硬度值通过乘以约三分之一(1/3)与极限抗张强度建立关联。表3如表3中描绘的，由本发明实施例4的铝合金形成的再拉拔棒呈现改善的在热时效之后的性质，且该再拉拔棒相当于(比得上)或者超出由对比例2的铝合金形成的再拉拔棒的性质。例如，由本发明实施例4的铝合金形成的再拉拔棒在热时效之后呈现在绝对值和改进两者上均更优的uts。由本发明实施例4形成的再拉拔棒在48小时热时效之后的iacs导电率也相当于由对比例2的铝合金形成的再拉拔棒。等时的时效性能表4描绘由对比例5和本发明实施例6的铝合金形成的38.1mm(1.5”)铸态棒在热时效恒定时间之后在峰值时效性质方面的变动。由对比例5和本发明实施例6形成的铸态棒的区别在于它们的锡变质剂的包含。对比例5的铝合金为alfe0.55zr0.34，而本发明实施例6的铝合金为alfe0.55zr0.34sn0.1。通过如下测定极限抗张强度：根据astme92测量维氏硬度，然后由该维氏硬度值通过乘以约三分之一(1/3)与极限抗张强度建立关联。表4对比例5本发明实施例6峰值时效温度(℃)475430uts(mpa)初始的92110在峰值时效温度下的153165导电率(iacs％)初始的5051.5在峰值时效温度下的5757.5如表4所述的，相比于对比例5形成的铸态棒，本发明实施例6形成的铸态棒呈现在热时效之前较高的初始uts(110mpa对92mpa)、在热时效之后较高的峰值uts(165mpa对153mpa)，以及在较低的热时效温度获得该峰值uts(430℃对475℃)。本发明实施例6形成的铸态棒在热时效之后呈现50.0％的uts增幅。对于由本发明实施例6形成的铸态棒的导电率，也看到类似的趋势。恒温的时效性能表5描绘由对比例5和本发明实施例6的合金形成的38.1mm(1.5”)铸态棒在经历450℃恒定温度下的热时效之后的uts和导电率。如表5所示，与由对比例5形成的铸态棒相比，由本发明实施例6形成的铸态棒呈现较高的初始uts和导电率，并且以较短的热时效持续时间获得这些益处。在热时效之后，本发明实施例6形成的铸态棒呈现30.4％的uts增幅。通过如下测定极限抗张强度：根据astme92测量维氏硬度，然后由该维氏硬度值通过乘以约三分之一(1/3)与极限抗张强度建立关联。表5对比例5本发明实施例6峰值时效时间80小时30小时uts(mpa)初始的87115在峰值时效时间时的127150导电率(iacs％)初始的4951.5在峰值时效温度下的5959.5表6描绘锡对9.5mm再拉拔棒在400℃热时效几个时间段之后的uts&导电率的影响。表6包括由对比例7和本发明实施例8形成的再拉拔棒。对比例7的铝合金为alfe0.43zr0.3，而本发明实施例8的铝合金为alfe0.43zr0.3sn0.072。通过如下测定极限抗张强度：根据astme92测量维氏硬度，然后由维氏硬度值通过乘以约三分之一(1/3)与极限抗张强度建立关联。表6如表6所描述的，本发明实施例8的包含0.072％锡的再拉拔棒使得uts峰能够在约24小时的热时效之后出现。对比例7的不使用锡形成的再拉拔棒仅使uts峰在48小时的热时效之后出现。此外，0.072％锡的添加在48小时时效之后在仅微小的电导率变化的情况下使uts增加约29％。表7描绘由纯铝(最少99.99％的铝，标记为对比例9)和由本发明实施例4的铝合金形成的0.3mm直径的接合线材的断裂伸长率、极限抗张强度、导电率和蠕变。如表7所示，由本发明实施例4形成的线材呈现改善的uts、断裂伸长率、和由99.99％纯铝形成的线材的蠕变速率的21倍慢或更慢的当根据astme139测量时在30-70mpa外加应力下在185℃的蠕变速率。表7如表8中描绘的，使用99.99％纯铝(对比例9)和本发明实施例4的铝合金形成的线材评价另外的接合线材性能。由对比例9形成的线材直径为380μm，而由本发明实施例4形成的线材直径为392μm。表8热时效性能表9描绘由本发明实施例4的铝合金和99.99％纯铝(对比例9)形成的300μm直径的线材在300℃热时效之后的uts。如表9所说明的，本发明实施例4形成的线材在热时效24小时之后呈现约4％的uts降幅，而纯铝形成的线材呈现约25％的uts降幅。表9当根据astmb941耐热标准测试时，由本发明实施例4形成的300μm直径的线材还展现优异的结果。astmb941标准记载，将样品在280℃进行1小时的热时效、和然后将样品冷却至室温。由本发明实施例4形成的300μm直径的线材当根据astmb941测试时保留大于99％的室温uts。疲劳性能图2描绘由对比例1和本发明实施例4的铝合金形成的1.6mm线材的室温疲劳性质。如图2所描绘的，与由对比例1的铝合金形成的线材相比，由本发明实施例4的铝合金形成的线材呈现较优的当根据astme466测量时的疲劳性能。用于接合线材应用的接合性能使用工业重型-铝线材楔接合机(hessemechatronicsbj939)评估由实施例铝合金形成的接合线材的接合性能。评估通过2步超声电压施加制成的约1000个接合点(bond)，评价所述性能。发现，由本发明实施例4的铝合金形成的线材的接合性能相当于或超出由纯铝和其它典型的铝接合线材合金(例如al-1％si&al-mg)形成的相同线材的性能。通过适当地设定相关的接合参数(超声功率、接合力、超声持续时间和活套(环)高度)，由本发明实施例4形成的线材没有呈现任何接合失败(包括任何根部裂纹、反常的尾长、接耳(bondear)或变形区域)。而且，所述接合点在标准拉伸测试和剪切测试中表现得非常好。例如，通过由本发明实施例4形成的387μm线材制成的接合点经受住根据astmf459进行的1000cn拉力测试和在根据jesd22-b116a进行的20密耳(0.508mm)剪切测试中的大于2500克力。图3中描绘剪切测试的结果。应理解，在整个该说明书中给出的每个最大数值极限包括每个较低的数值极限，好像这样的较小的数值极限明确地写入本文中一样。在整个该说明书中给出的每个最小数值极限将包括每个较高的数值极限，好像这样的较高的数值极限明确地写入本文中一样。在整个该说明书中给出的每个数值范围包括落在这样的较宽的数值范围内的每个较窄的数值范围，好像这样的较窄的数值范围均明确地写入本文中一样。本文所引用的每篇文献，包括任何交叉参考的或相关的专利或申请，在此以其整体并入本文作为参考，除非明确地排除或另有限制。任何文献的引用并非承认，其相对于在本文所公开或要求保护的任何发明而言是现有技术，或者其单独地、或以与任何其它参考文献(一篇或多篇)的任何组合地教导、暗示或公开任何这样的发明。此外，就本文件中的术语的任何含义或定义与通过参考并入的文献中的相同术语的任何含义或定义相冲突的情况下，以本文件中赋予该术语的含义或定义为准。已经出于描述目的而呈现实施方式和实施例的前述描述。不意图是穷尽性的或者限于所描述的形式。按照以上教导，很多改动是可行的。已经讨论了那些改动的一些，并且其它将被本领域技术人员所理解。选择和描述所述实施方式以说明本领域的普通技术。相反，在此意图是，由所附的权利要求限定范围的各种实施方式。当然，范围不限于本文所阐述的实施例或实施方式，而是可被本领域普通技术人员用于许多应用和等同制品。当前第1页12