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金属复合材料

层状铜铝复合材料介绍

  金属铜是仅次于钢铁、铝的第三大类金属品种,具有良好的导电、导热性和较强的耐腐蚀性能,被视为电导体、热导体的首选材料,但资源稀少,价格昂贵。金属铝是仅次于钢铁的第二大类金属品种,具有比重小以及良好的导电、导热及延展性,是地壳中仅次于氧和硅含量为第三大的元素,资源丰富、价格经济。铜铝合金复合材料具有铜和铝的物理、化学及力学特性,良好的导电、导热性,耐腐蚀,重量轻、价格经济,层状材料还具有抗爆炸好、抗振动疲劳强度高的特点。多层铜铝合金复合材料更有着多方面超越单一金属的优异物理及机械特性,弥补单一材料的不足,是综合性能优良的特殊材料。

  采用固相等温态覆合技术制备铜包覆铝合金复合材料,具有结合面过渡电阻及热阻抗低,结合强度良好的材料特性,以及延展性和成型性好的机械加工特性。制备的铜铝复合材料为双金属包覆层和芯层加冶金结合层的三层材料结构,铜铝界面在形变与温度场作用下实现原子间金属键结合并产生中间态化合物。双金属铜铝复合材料解决了纯铝材料在焊接、灭弧、耐磨以及导电、导热性能比纯铜差的缺点,也解决了纯铜材料质量重、强度低、资源少、成本高等工业应用的缺点。铜铝复合材料正逐步在导电、导热、及特殊工业产品中替代纯铜材料且在某些性能方面超越了纯铜材料。

铜铝复合材料的主要特性:

• 优异的导热及导电性;
• 超越的散热性能;
• 极佳的焊接与电镀秉性;
• 材料韧性好易于加工;
• 提供经典的外观以及铜的优异导电性与合金铝重量轻强度高特性的完美结合;
• 两个金属层通过等温态固相热覆合过程形成了永久性地冶金结合,这一独特的过程确保了不存在空隙,氧化物及其他复合夹杂物
• 成型性:其充分的延展特性确保了成型,深度拉拔和扭转等高精度加工要求;
• 在线退火完全可控,提供自退火软态到硬态区间的材料柔韧度;

开发应用前景

  开发适合工业化规模化生产的高效率、自动化、低能耗、短流程复合技术用于制备高质量的铜包覆铝合金复合产品,为迅速发展的电子、电力、冶金、机械、汽车、能源、军工、航空和航天等工业领域提供可供选择的新材料新产品,将产生显著的经济效益,又由于合理地利用了资源,保证了经济的可持续发展,具有重要的社会效益。

        铜铝复合材料已被欧洲空客公司采纳并应用于空客380飞机上。铜铝复合导体材料也已应用在轨道交通、大型建筑、船舶军舰等工业领域。铜铝复合热导管材还被应用于制冷设备。铜铝复合材料作为一种特殊大宗金属材料可广泛应用于汽车、飞机、航天等现代工业领域。