单晶连铸技术将定向凝固技术与连铸技术相结合,是一种新型的近净成形加工技术.利用单晶连铸技术可制备优质的深加工坯料、生产复杂界面形状或难加工材料的型材.铜作为一种具有战略意义的金属,在各个工业技术领域,特别是在电气、电子、通讯及国防等领域得到了广泛应用.采用单晶连铸技术生产的铜单晶线材,由于内部没有晶界,具有优质的信号传输性能,拥有更加广阔的应用前景.本文根据单晶连铸技术的基本原理,设计、开发并制造了一套水平式连续定向凝固设备,利用该设备制备出直径8mm的铜单晶线材,并对其组织与电学性能进行了初步分析. 自行设计、制造了水平式单晶连铸设备.该设备结构简单,运行可靠,在试验过程中对连铸主要工艺因素进行控制并随时进行调整,确保了单晶连铸试验的顺利进行. 铜单晶连铸过程中,固液界面的位置和形状是影响单晶线材质量的主要因素.而影响固液界面形状和位置的因素主要有型口温度、连铸速度、冷却能力等.试验分析最佳位置为型口内3～5mm,形状为向液体中凸起. 在本试验设备上成功连铸出①8mm的单晶铜线材.主要制备工艺参数为:熔体温度为1200℃,铸型型口温度为1130℃,牵引速度为40mm/min,冷却距离为100mm,冷却水量为600ml/min. 铜单晶连铸中组织的演化过程是一种晶粒的自然淘汰过程,向液体中凸起的宏观固液界面是实现单晶连铸的前提条件.主要影响因素为连铸速度. 单晶连铸的单晶铜比多晶铜具有良好的导电性能,电阻率降低14.9﹪.单晶铜线材传输信号的失真度随着信号频率的上升而增大.