高强高导铜作为具有优良综合力学性能和物理性能的功能结构材料,在众多高新技术领域有着广阔的应用前景,尤其在电工、电气、电子及机电等领域。要得到高强度高导电率的铜基材料,需要解决的最主要矛盾是在获得高强度时,保持高的导电性。复合材料法是制备高强高导铜基材料的主要手段,代表了高强高导铜基材料的主要发展方向。同时基于离散/堆积原理,以固态材料为基础逐层堆积的增材制造技术,因其材料利用率高、环保污染小、产品制造周期短、可实现复杂结构的制造等优势为高强高导铜基材料的开发提供了一个有效的新途径。为了制备高性能的Cu-Cr复合材料,本文首先用磁控溅射法在超细纯铜丝（Φ0.03mm）表面沉积一层纳米Cr膜。随后对铜铬复合丝进行集束、大塑性形变复合——集束拉拔和轧制,中间结合适当的热处理工艺,最终获得Cr颗粒弥散分布的Cu-Cr复合材料。并通过扫描电子显微镜、ICP成分定量分析、室温拉伸测试等多种手段,对Cu-Cr复合材料集束拉拔和轧制过程中的组织与力学性能进行研究,为今后高性能Cu-Cr复合材料的实际生产和应用领域的拓展提供理论依据和数据支撑。根据Cu-Cr二元相图与传统制备Cu-Cr合金组织成分设计思路,为了在Cu基体上获得与纯铜丝结合力好且细小弥散分布的Cr晶粒,得到利于后续形变复合的高性能铜铬复合丝。首先进行了不同溅射腔压、溅射时间及溅射功率沉积Cr膜性能的研究。随着溅射腔压的升高,Cu基体上Cr晶粒尺寸整体逐渐减小,晶粒之间越来越分散,当溅射腔压升高至5.0Pa,晶粒形貌由三角锥形逐渐变为球形,复合铜丝抗拉强度较初始硬态铜丝相比均有所下降,但随着溅射腔压升高到9.0Pa,复合铜丝的抗拉强度又略有提高达到262.8MPa,其延伸率随着腔压的升高先增大后减小,在溅射腔压为3.0Pa时达到最高为17.1%,复合铜丝的导电率变化不大。在溅射腔压为5.0Pa、溅射功率为100W时,随着溅射时间的增加,复合铜丝上的Cr晶粒尺寸逐渐增大且晶粒间距越来越小,抗拉强度逐渐提高,塑性延伸率呈现先增加再减少后又升高的趋势,其导电率也逐渐提高。随着溅射功率从60W逐渐增大到150W,总体上Cr晶粒分布越来越致密,在溅射腔压为1.0Pa和7.0Pa时,复合铜丝的抗拉强度随着溅射功率的增大而逐渐降低,溅射腔压为5.0Pa时抗拉强度先增大后减小,其导电率和塑性延伸率基本与抗拉强度的变化趋势相反,整体逐渐升高。其次,选用了两种单根铜丝不同镀Cr形貌的磁控溅射工艺（溅射腔压1.0Pa、溅射功率100W、溅射时间400s和溅射腔压7.0Pa、溅射功率120W、溅射时间300s）得到复合铜丝,经过集束拉拔法与集束复合轧制法,以及三种不同的热处理工艺,最终制备出12种Cu-Cr复合丝材与板材,对其组织与性能进行分析。在单根铜丝镀Cr晶粒连续致密的溅射条件下（溅射腔压1.0Pa、溅射功率100W、溅射时间400s）,经集束拉拔或集束复合轧制与适当的热处理工艺后,通过扫描电镜观察分析,其复合界面结合较为紧密,但Cr元素分布并不均匀,基本只沿边界分布,复合后的材料抗拉强度都随着热处理退火温度的升高而逐渐提高。在单根铜丝镀Cr晶粒弥散分布的溅射条件下（溅射腔压7.0Pa、溅射功率120W、溅射时间300s）,经集束拉拔或集束复合轧制与适当的热处理工艺后,通过扫描电镜可观察到,其复合界面结合紧密,Cr元素分布逐渐均匀,不仅在界面分布也有往Cu基体内部扩散的趋势,这在1050℃保温4h高温热处理工艺下表现得尤为明显。复合后的材料抗拉强度的变化趋势都是随着热处理退火温度的升高而先增大后减小,相比较,复合丝材的抗拉强度比复合板材的要高,在950℃保温6h的热处理工艺下抗拉强度最高分别达到435.7MPa与418.2MPa。在塑性方面,复合后的材料下降均较为明显,其延伸率都在1%左右。