銅熱浸鍍鋁工藝及其界面研究.pdf

1、銅/鋁復(fù)合材料不僅具有銅的導(dǎo)電、導(dǎo)熱率高、易釬焊、接觸電阻低和外表美觀等優(yōu)點(diǎn)，也具有鋁的質(zhì)輕、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。因此可廣泛用于電子、電器、電力、冶金設(shè)備、機(jī)械、汽車、能源和生活用具等各個(gè)領(lǐng)域。但目前銅/鋁復(fù)合材料的各種生產(chǎn)方法存在工藝難以控制、界面結(jié)合層過厚、復(fù)合強(qiáng)度不高等問題。針對上述問題，本研究通過引進(jìn)銅熱浸鍍鋁工藝實(shí)現(xiàn)了銅/鋁復(fù)合板的良好結(jié)合。 銅熱浸鍍鋁工藝及界面性能的研究包括：銅預(yù)處理工藝、助鍍劑的選擇、助鍍劑反應(yīng)、鍍層厚度

2、變化動(dòng)力學(xué)分析、彎曲性能測試和銅/鋁復(fù)合材料導(dǎo)電性能等幾方面的內(nèi)容。試驗(yàn)結(jié)果表明銅熱浸鍍鋁的最佳助鍍劑工藝為2％KF水溶液在30-40℃進(jìn)行助鍍。對結(jié)合界面的元素含量進(jìn)行分析，推導(dǎo)得出助鍍劑與高溫鋁液的反應(yīng)方程式。另外，涂覆有KF助鍍劑的銅片XRD結(jié)果也表明助鍍劑在熱浸鍍過程中與高溫鋁液反應(yīng)，最終生成AlF2氣體揮發(fā)，因此在XRD結(jié)果中只含有Cu、Al、CuAl2三相。對結(jié)合層的銅/鋁擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)分析得出，在助鍍劑的作用下，銅在鋁液內(nèi)的擴(kuò)

3、散速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于銅/鋁桶溫度下的擴(kuò)散速率。同時(shí)，銅/鋁導(dǎo)電率的計(jì)算結(jié)果為ρ=2.173×10-2～2.282×10-2Ω·mm2/m，完全符合銅/鋁復(fù)合線材的標(biāo)準(zhǔn)要求。當(dāng)熱浸鍍時(shí)間一定時(shí)，隨著熱浸鍍溫度的升高，鍍層合金層厚度增加。當(dāng)熱浸鍍溫度保持在700℃時(shí)，合金層厚度與時(shí)間成正比。對結(jié)合層的結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行彎曲測試分析，表明助鍍劑極大的改善了銅表面的活性，獲得了良好的銅鋁結(jié)合界面。 銅片熱浸鍍鋁的研究為銅/鋁復(fù)合材料的進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用