Cu-Al層壓復(fù)合材料結(jié)合機理與界面反應(yīng)的研究.pdf

1、在工業(yè)快速發(fā)展與科技不斷進步的今天,單一材料已無法滿足現(xiàn)代社會對產(chǎn)品綜合性能的要求,因此,采用異種金屬復(fù)合技術(shù)制備多功能性復(fù)合材料也逐漸被人們所關(guān)注。利用固相復(fù)合工藝能夠?qū)u、Al兩種性能差異較大的金屬復(fù)合形成穩(wěn)定的層狀結(jié)構(gòu),使其同時具有Cu的低接觸電阻、高導熱率、高導電性能以及Al的經(jīng)濟、耐蝕和質(zhì)輕等特點,成為當前材料科學領(lǐng)域研發(fā)的熱點之一。
　　本文通過冷軋復(fù)合的方式制備Cu/Al復(fù)合薄帶,對軋件的變形規(guī)律及固相結(jié)合機理進行

2、研究,探討了不同軋制壓下率對界面結(jié)合的影響;另外,對擴散退火階段Cu、Al組元間的界面反應(yīng)、金屬間化合物生成與生長規(guī)律及其對界面結(jié)合性能的影響進行分析,并初步建立不同軋制壓下率及退火條件下的擴散動力學/熱力學方程,探討了軋制壓下率對金屬間化合物層生長的影響,為復(fù)合帶界面擴散層的控制及軋制工藝參數(shù)的優(yōu)化提供理論依據(jù)。
　　結(jié)果表明,嵌入機制和裂口機制在Cu/Al冷軋復(fù)合階段起著十分重要的作用,在55％到75%區(qū)間,隨軋制壓下率的升高

3、,界面有效結(jié)合(由表面硬化層破裂促使界面金屬的相互嵌入)區(qū)域增加,增大了界面結(jié)合強度,若繼續(xù)提高軋制壓下率對激活中心數(shù)量及復(fù)合帶結(jié)合強度的影響減小。
　　另外,在擴散退火階段,界面金屬間化合物生成的先后順序為CuAl2、Cu9Al4、CuAl;擴散退火初期,復(fù)合帶塑性有明顯的回升,復(fù)合帶延伸率最高達到35.12%,抗拉強度最大為129MPa;但隨著退火時間的延長,金屬間化合物層的不斷增厚將導致界面脆性斷裂,嚴重影響到復(fù)合帶性能。<