一种Cu/Al层状复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种Cu/Al层状复合材料及其制备方法，该方法包括：对Cu卷料和Al卷料表面清刷后进行冷复合，得到第一Cu/Al复合材料；对第一Cu/Al复合材料和两卷Al卷料表面清刷；对第一Cu/Al复合材料和两卷Al卷料进行温复合，得到第二Cu/Al复合材料；对第二Cu/Al复合材料表面干抛清刷，获得第三Cu/Al复合材料；对第三Cu/Al复合材料冷轧加工，获得第四Cu/Al复合材料；对第四Cu/Al复合材料表面清洗；对第四Cu/Al复合材料分条，获得所需宽度的Cu/Al层状复合材料。本发明专利技术解决了单一冷复合或者热复合下层状复合材料界面剥离强度低的问题，且能避免铜铝结合界面脆性相的产生。铜铝结合界面脆性相的产生。

【技术实现步骤摘要】
一种Cu/Al层状复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及新能源
，具体地，涉及一种Cu/Al层状复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]铜铝复合材料广泛应用于新能源、电力电子、通讯基站、建筑装饰等领域，在通讯基站、建筑装饰领域主要应用的是铜铝复合材料轻量化的特别，在新能源、电力电子领域不仅有轻量化需求，同时对铜铝复合材料的剥离强度有很高的要求，在GB/T32468中要求材料的剥离强度大于12N/mm，但所需企业在实际使用中要求均要高于该标准，一般为大于30N/mm。
[0003]目前国内外主要制备方法有爆炸复合法，冷、热轧制复合法，铸造法，连续铸轧法，焊接法等。爆炸复合法虽可得到高剥离强度，但其成材率低、可操作性差、存在安全及环保的问题；冷、热轧复合法可批量生产，但剥离强度一般只有10
‑
30N/mm；铸造法、连续铸轧法受铝合金种类和铜层厚度的限制，且界面层较厚，剥离强度较差；焊接法，常见的超声波和摩擦焊接，一般以单工件形式生产同时需要机加工配合，效率极低，质量稳定性差。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种Cu/Al层状复合材料及其制备方法，通过一次冷复合、二次温复合相结合的方式解决常规冷、热复合法生产的铜铝复合材料剥离强度低的问题，本专利技术获得的Cu/Al层状复合材料的剥离强度可达50N/mm以上。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供一种Cu/Al层状复合材料的制备方法，该方法包括：
[0006]分别对Cu卷料和Al卷料进行表面清刷；
[0007]对所述Cu卷料和所述Al卷料进行冷复合，得到第一Cu/Al复合材料；
[0008]对所述第一Cu/Al复合材料和用于温复合的两卷Al卷料进行表面清刷；
[0009]对所述第一Cu/Al复合材料和两卷所述Al卷料进行温复合，得到第二Cu/Al复合材料；
[0010]对所述第二Cu/Al复合材料进行表面干抛清刷，获得表面一致无氧化的第三Cu/Al复合材料；
[0011]对所述第三Cu/Al复合材料进行冷轧加工，获得所需厚度且材料表面光洁的第四Cu/Al复合材料；
[0012]对所述第四Cu/Al复合材料进行表面清洗；
[0013]对所述第四Cu/Al复合材料进行分条，获得所需宽度的Cu/Al层状复合材料。
[0014]进一步地，所述分别对Cu卷料和Al卷料进行表面清刷，包括：
[0015]首先通过脱脂剂清洗和机械清刷相结合的方式去除Cu卷料和Al卷料的表面的油脂；
[0016]之后用清水对Cu卷料和Al卷料的表面进行清洗，以去除材料表面残余的脱脂剂；
[0017]最后进行烘干处理。
[0018]进一步地，所述对所述Cu卷料和所述Al卷料进行冷复合，包括：将所述Cu卷料的下表面和所述Al卷料的上表面分别经过在线表面抛光后进行连续复合，其中，抛光面为冷复合结合面，冷复合变形量为40％
‑
50％，复合速度为2
‑
3m/min。
[0019]进一步地，所述对所述第一Cu/Al复合材料和用于温复合的两卷Al卷料进行表面清刷，其中，表面清刷的方法包括：
[0020]首先通过脱脂剂清洗和机械清刷相结合的方式去除第一Cu/Al复合材料和两卷Al卷料的表面的油脂；
[0021]之后用清水对第一Cu/Al复合材料和两卷Al卷料的表面进行清洗，以去除材料表面残余的脱脂剂；
[0022]最后进行烘干处理。
[0023]进一步地，所述对所述第一Cu/Al复合材料和两卷所述Al卷料进行温复合，包括：
[0024]将所述第一Cu/Al复合材料置于上层，两卷所述Al卷料分别置于中层和下层，将所述第一Cu/Al复合材料的Al面、中间层Al卷料的上下表面和下层Al卷料的上表面经过在线表面抛光后进行连续复合，抛光面为温复合结合面，温复合变形量为60％
‑
75％，复合温度为400℃
‑
500℃，复合速度为1.5
‑
3m/min。
[0025]进一步地，所述对所述第二Cu/Al复合材料进行表面干抛清刷，包括：使用120
‑
300目砂带轮对所述第二Cu/Al复合材料表面进行连续抛光，在连续抛光的过程中避免材料表面与水接触。
[0026]进一步地，所述对所述第三Cu/Al复合材料进行冷轧加工，其中：冷轧变形量不小于10％。
[0027]进一步地，所述对所述第四Cu/Al复合材料进行表面清洗，包括：
[0028]首先通过脱脂剂清洗和机械清刷去除第四Cu/Al复合材料表面的油脂；
[0029]然后用清水对第四Cu/Al复合材料的表面进行清洗，以去除材料表面残余的脱脂剂；
[0030]再用钝化剂对第四Cu/Al复合材料的Cu表面做钝化处理以防止氧化；
[0031]最后进行烘干处理。
[0032]进一步地，所述对所述第四Cu/Al复合材料进行分条，其中：在分条后的所述第四Cu/Al复合材料表面覆膜以防止蹭伤，分条宽度为30
‑
150mm，分条速度为10
‑
30m/min。
[0033]根据本专利技术的另一方面，提供一种Cu/Al层状复合材料，该Cu/Al层状复合材料采用上述的Cu/Al层状复合材料的制备方法制备得到，所述Cu/Al层状复合材料的铜铝结合面的剥离强度达到50N/mm以上，所述Cu/Al层状复合材料的Cu层与Al层的厚度比例通过温复合所用的Al卷料的厚度进行调整。
[0034]与现有技术相比，本专利技术具有如下至少之一的有益效果：
[0035]本专利技术通过一次冷复合、二次温复合的方式，能够加大整体复合变形量，使铜铝结合面获得更大的机械结合力，同时由于一次冷复合对Cu表面进行了预复，Al可以完全解决温复合阶段在温度作用下作为铜铝结合界面的Cu表面氧化问题，不仅使温复合更具操作性，同时杜绝了由于铜氧化导致的剥离强度差的问题；另外在温复合加热温度的作用下铜铝获得更好的界面结合状态，并且该温度使铜铝层状复合材料不需要再进行扩散退火，就
可以获得非常高且稳定的界面剥离强度。
具体实施方式
[0036]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里描述的那些以外的顺序实施。
[0037]本专利技术实施例提供一种Cu/Al层状复合材料的制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Cu/Al层状复合材料的制备方法，其特征在于，包括：分别对Cu卷料和Al卷料进行表面清刷；对所述Cu卷料和所述Al卷料进行冷复合，得到第一Cu/Al复合材料；对所述第一Cu/Al复合材料和用于温复合的两卷Al卷料进行表面清刷；对所述第一Cu/Al复合材料和两卷所述Al卷料进行温复合，得到第二Cu/Al复合材料；对所述第二Cu/Al复合材料进行表面干抛清刷，获得表面一致无氧化的第三Cu/Al复合材料；对所述第三Cu/Al复合材料进行冷轧加工，获得所需厚度且材料表面光洁的第四Cu/Al复合材料；对所述第四Cu/Al复合材料进行表面清洗；对所述第四Cu/Al复合材料进行分条，获得所需宽度的Cu/Al层状复合材料。2.根据权利要求1所述的Cu/Al层状复合材料的制备方法，其特征在于，所述分别对Cu卷料和Al卷料进行表面清刷，包括：首先通过脱脂剂清洗和机械清刷相结合的方式去除Cu卷料和Al卷料的表面的油脂；之后用清水对Cu卷料和Al卷料的表面进行清洗，以去除材料表面残余的脱脂剂；最后进行烘干处理。3.根据权利要求1所述的Cu/Al层状复合材料的制备方法，其特征在于，所述对所述Cu卷料和所述Al卷料进行冷复合，包括：将所述Cu卷料的下表面和所述Al卷料的上表面分别经过在线表面抛光后进行连续复合，其中，抛光面为冷复合结合面，冷复合变形量为40％
‑
50％，复合速度为2
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3m/min。4.根据权利要求1所述的Cu/Al层状复合材料的制备方法，其特征在于，所述对所述第一Cu/Al复合材料和用于温复合的两卷Al卷料进行表面清刷，其中，表面清刷的方法包括：首先通过脱脂剂清洗和机械清刷相结合的方式去除第一Cu/Al复合材料和两卷Al卷料的表面的油脂；之后用清水对第一Cu/Al复合材料和两卷Al卷料的表面进行清洗，以去除材料表面残余的脱脂剂；最后进行烘干处理。5.根据权利要求1所述的Cu/Al层状复合材料的制备方法，其特征在于，所述对所述第一Cu/Al复合材料和两卷所述Al卷料进行温复合，包括：将所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张舟磊，张宇星，陶玉祥，金洁，
申请(专利权)人：温州宏丰特种材料有限公司，
类型：发明
国别省市：