權(quán)利要求

1.一種銅鋁復(fù)合帶材的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)選取厚度為0.1~0.5 mm的銅箔和鋁箔，清洗銅箔和鋁箔，去除表面的雜質(zhì);

2)將銅箔和鋁箔疊放在一起，然后將其卷成圓柱狀，圓柱直徑在8~10mm;

3)將卷成圓柱狀的銅箔和鋁箔在熱壓機(jī)上壓實(shí)成片狀，得到厚度為3~5mm銅鋁復(fù)合片;

4)將銅鋁復(fù)合片放入真空退火爐中，在400~500℃下退火處理1~3h，真空度在1×10-5Pa至1×10-6Pa之間;

5)將退火后的銅鋁復(fù)合片進(jìn)行冷軋?zhí)幚?，每道次的形變量?~10%，經(jīng)過多個(gè)道次的軋制后得到銅鋁復(fù)合帶材，所述銅鋁復(fù)合帶材厚度為0.1~0.5 mm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋁復(fù)合帶材的制備方法，其特征在于，步驟1)中銅箔和鋁箔的厚度為0.1mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋁復(fù)合帶材的制備方法，其特征在于，步驟1)中使用酒精清洗銅箔和鋁箔。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋁復(fù)合帶材的制備方法，其特征在于，步驟2)中圓柱直徑為10mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋁復(fù)合帶材的制備方法，其特征在于，步驟3)中將卷成圓柱狀的銅箔和鋁箔在壓力機(jī)上壓實(shí)成片狀的壓力為1~1.5噸。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋁復(fù)合帶材的制備方法，其特征在于，步驟3)中銅鋁復(fù)合片的厚度為3mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋁復(fù)合帶材的制備方法，其特征在于，步驟4)中退火處理的溫度為500℃，時(shí)間為1h。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋁復(fù)合帶材的制備方法，其特征在于，步驟5)中冷軋?zhí)幚砻康来蔚男巫兞繛?0%。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

[0002]本發(fā)明屬于金屬復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

[0003]在當(dāng)今社會(huì)，隨著經(jīng)濟(jì)與科技的迅猛進(jìn)步，眾多行業(yè)對材料性能的需求日益提升，特別是在航空、航天、電子、船舶、能源及國防等關(guān)鍵領(lǐng)域，傳統(tǒng)單一材料已難以滿足全方位的性能標(biāo)準(zhǔn)。在此背景下，為滿足了工業(yè)界對經(jīng)濟(jì)性和性能多樣性的追求，復(fù)合材料的優(yōu)勢日益凸顯。復(fù)合材料是一種由兩種或兩種以上不同化學(xué)、物理性質(zhì)的材料組分，通過先進(jìn)的材料制備技術(shù)優(yōu)化組合而成的新材料。這種材料的設(shè)計(jì)制造旨在通過各組分性能的互補(bǔ)和關(guān)聯(lián)，獲得單一組成材料所不能達(dá)到的綜合性能。在眾多的復(fù)合材料中，金屬層狀復(fù)合材料占據(jù)重要一席，其軋制復(fù)合技術(shù)已成為普及的生產(chǎn)工藝。

[0004]銅鋁復(fù)合材料是一種由銅和鋁(或鋁合金)通過特定工藝復(fù)合而成的新型材料，它兼具銅和鋁的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了各自材料的不足。其具有輕量高強(qiáng)度、高導(dǎo)熱性、耐腐蝕強(qiáng)、抗沖擊強(qiáng)等特點(diǎn)，在電子電力、機(jī)械制造、汽車制造及日常生活用品等多個(gè)領(lǐng)域均得到了廣泛應(yīng)用。此外，鑒于我國銅資源稀缺而鋁資源豐富的現(xiàn)狀，推廣“鋁代銅”策略可以有助于緩解我國鋁產(chǎn)能過剩問題，還能實(shí)現(xiàn)資源互補(bǔ)，創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

[0005]傳統(tǒng)的銅鋁復(fù)合帶材制備工藝是將兩種板材疊合后，采用冷軋工藝軋制，過程中由于銅和鋁兩種金屬具有不同的延展性，層間容易出現(xiàn)滑動(dòng)，從而導(dǎo)致產(chǎn)品力學(xué)性能降低等問題，目前公開的專利文獻(xiàn)中提供通過在軋制前將邊緣焊接，或者通過對結(jié)合面進(jìn)行刻蝕或改性處理等方式以增加粗糙度等方式解決的方案，但是上述方案均增加工藝的復(fù)雜程度，提高了制造的成本。

發(fā)明內(nèi)容

[0006]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提出一種銅鋁復(fù)合帶材制備方法，所采用的技術(shù)方案具體如下：

一種銅鋁復(fù)合帶材的制備方法，包括以下步驟：

1)選取厚度為0.1~0.5 mm的銅箔和鋁箔，清洗銅箔和鋁箔，去除表面的雜質(zhì);

2)將銅箔和鋁箔疊放在一起，然后將其卷成圓柱狀，圓柱直徑在8~10mm;

3)將卷成圓柱狀的銅箔和鋁箔在熱壓機(jī)上壓實(shí)成片狀，得到厚度為3~5mm銅鋁復(fù)合片;

4)將銅鋁復(fù)合片放入真空退火爐中，在400~500℃下退火處理1~3h，真空度在1×10-5Pa至1×10-6Pa之間;

5)將退火后的銅鋁復(fù)合片進(jìn)行冷軋?zhí)幚?，每道次的形變量?~10%，經(jīng)過多個(gè)道次的軋制后得到銅鋁復(fù)合帶材，所述銅鋁復(fù)合帶材厚度為0.1~0.5 mm。

[0007]優(yōu)選地，步驟1)中銅箔和鋁箔的厚度為0.1mm。

[0008]優(yōu)選地，步驟1)中使用酒精清洗銅箔和鋁箔。

[0009]優(yōu)選地，步驟2)中圓柱直徑為10mm。

[0010]優(yōu)選地，步驟3)中將卷成圓柱狀的銅箔和鋁箔在壓力機(jī)上壓實(shí)成片狀的壓力為1~1.5噸。

[0011]優(yōu)選地，步驟3)中銅鋁復(fù)合片的厚度為3mm。

[0012]優(yōu)選地，步驟4)中退火處理的溫度為500℃，時(shí)間為1h。

[0013]優(yōu)選地，步驟5)中冷軋?zhí)幚砻康来蔚男巫兞繛?0%。

[0014]本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明區(qū)別與傳統(tǒng)銅、鋁板材復(fù)合軋制方法，采用銅箔和鋁箔相互纏繞成圓柱，然后通過冷軋制備成帶材，這種方法大大提高了銅鋁之間的結(jié)合面積，解決了銅鋁層間滑動(dòng)的問題，同時(shí)避免使用焊接、預(yù)處理等復(fù)雜的工藝步驟，為開發(fā)高性能銅鋁復(fù)合帶材提供了新的路徑。

[0015]本發(fā)明采用的方法通過一次軋制就可以獲得超過40層的交替分布銅鋁復(fù)合帶材，而不需要多次疊合，相比現(xiàn)有的方法更加便捷，更加簡單。

附圖說明

[0016]圖1銅鋁復(fù)合帶材不同階段的形態(tài);

圖2銅鋁復(fù)合帶材截面掃描電子顯微鏡圖像;

圖3銅鋁復(fù)合帶材截面能譜圖像。

具體實(shí)施方式

[0017]下面以具體實(shí)施例的形式對本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步解釋和說明。

[0018]實(shí)施例1

選用純度為99.99%，厚度為0.1mm，長度為20cm的銅箔和鋁箔。

[0019]1)使用酒精清洗銅箔和鋁箔表面，去除表面的雜質(zhì);

2)將銅箔和鋁箔疊放在一起，然后將其卷成圓柱狀，圓柱直徑約10mm;

3)采用1噸的壓力將卷成圓柱狀的銅箔和鋁箔在熱壓機(jī)上壓實(shí)成片狀，得到銅鋁復(fù)合片，厚度在3 mm;

4)將銅鋁復(fù)合片放入真空退火爐中，在500℃下退火處理1h，真空度在1×10-5Pa至1×10-6Pa之間;

5)將退火后的銅鋁復(fù)合片進(jìn)行冷軋?zhí)幚?，初始下壓量及后續(xù)每道次的形變量均為10%，經(jīng)過多個(gè)道次的軋制后最終獲得厚度為0.1mm的復(fù)合帶材，如圖1d所示。

[0020]圖2為樣品截面圖像，圖3為樣品能譜圖像，從圖像中可以觀察到樣品整體厚度在100μm左右，并可以清晰看出銅層和鋁層之間交替分布，層數(shù)大約為40層，每層厚度為0.1~20μm。

[0021]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的實(shí)施例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。

說明書附圖(3)