銅鋁合金復(fù)合材料具有銅和鋁的物理、化學(xué)及力學(xué)特性,良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性,耐腐蝕,重量輕、價格經(jīng)濟(jì),層狀材料還具有抗爆炸好、抗振動疲勞強(qiáng)度高的特點(diǎn)。
多層銅鋁合金復(fù)合材料更有著多方面超越單一金屬的優(yōu)異物理及機(jī)械特性,彌補(bǔ)單一材料的不足,是綜合性能優(yōu)良的特殊材料。
銅鋁基復(fù)合材料介紹
金屬銅是僅次于鋼鐵、鋁的第三大類金屬品種,具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和較強(qiáng)的耐腐蝕性能,被視為電導(dǎo)體、熱導(dǎo)體的首選材料,但資源稀少,價格昂貴。金屬鋁是僅次于鋼鐵的第二大類金屬品種,具有比重小以及良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱及延展性,是地殼中僅次于氧和硅含量為第三大的元素,資源豐富、價格經(jīng)濟(jì)。銅鋁復(fù)合材料具有銅和鋁的物理、化學(xué)及力學(xué)特性,良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性,耐腐蝕,重量輕、價格經(jīng)濟(jì),層狀材料還具有抗爆炸好、抗振動疲勞強(qiáng)度高的特點(diǎn)。多層銅鋁復(fù)合材料更有著多方面超越單一金屬的優(yōu)異物理及機(jī)械特性,彌補(bǔ)單一材料的不足,是綜合性能優(yōu)良的特殊材料。
采用固相等溫態(tài)復(fù)合技術(shù)制備銅包覆鋁合金復(fù)合材料,具有結(jié)合面過渡電阻及熱阻抗低,結(jié)合強(qiáng)度良好的材料特性,以及延展性和成型性好的機(jī)械加工特性。制備的銅鋁復(fù)合材料為雙金屬包覆層和芯層加冶金結(jié)合層的三層材料結(jié)構(gòu),銅鋁界面在形變與溫度場作用下實現(xiàn)原子間金屬鍵結(jié)合并產(chǎn)生中間態(tài)化合物。雙金屬銅鋁復(fù)合材料解決了純鋁材料在焊接、滅弧、耐磨以及導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能比純銅差的缺點(diǎn),也解決了純銅材料質(zhì)量重、強(qiáng)度低、資源少、成本高等工業(yè)應(yīng)用的缺點(diǎn)。銅鋁復(fù)合材料正逐步在導(dǎo)電、導(dǎo)熱、及特殊工業(yè)產(chǎn)品中替代純銅材料,且在某些性能方面超越了純銅材料。
銅鋁復(fù)合材料的主要特性
? 輕金屬稟性
? 優(yōu)異的導(dǎo)熱及導(dǎo)電性;
? 超越的散熱性能;
? 極佳的焊接與電鍍稟性;
? 材料韌性好易于加工;
? 提供經(jīng)典的外觀以及銅的優(yōu)異導(dǎo)電性與合金鋁重量輕強(qiáng)度高特性的完美結(jié)合;
? 兩個金屬層通過等溫態(tài)固相熱覆合過程形成了永久性冶金結(jié)合,這一獨(dú)特的過程確保了不存在氣泡、空隙,氧化物及其他復(fù)合夾雜物
? 成形性:其充分的延展特性確保了優(yōu)質(zhì)成型及深度拉拔和扭折等高精度加工要求;
? 可控在線退火提供了自軟態(tài)到硬態(tài)區(qū)間的各種柔韌度;
應(yīng)用及前景展望
開發(fā)適合工業(yè)化規(guī)模化生產(chǎn)的高效率、自動化、低能耗、短流程復(fù)合技術(shù)用于制備高質(zhì)量的銅包覆鋁合金復(fù)合產(chǎn)品,為迅速發(fā)展的電子、電力、電氣、電器、冶金、機(jī)械、汽車、能源、軍工、航空和航天等工業(yè)領(lǐng)域提供可供選擇的新材料新產(chǎn)品,將產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益,又由于合理地利用了資源,保證了經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,具有重要的社會效益。
銅鋁復(fù)合材料已被歐洲空客公司采納并應(yīng)用于空客380飛機(jī)上。銅鋁復(fù)合導(dǎo)體材料也已應(yīng)用在軌道交通、大型建筑、船舶軍艦等工業(yè)領(lǐng)域。銅鋁復(fù)合熱導(dǎo)管材還被應(yīng)用于制冷設(shè)備。銅鋁復(fù)合材料作為一種特殊大宗金屬材料可廣泛應(yīng)用于汽車、飛機(jī)、航天等現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域。