[发明专利]用于制造金属多层复合材料，尤其是带状多层复合材料的方法

说明书

应用领域

本发明涉及多层复合材料，尤其是金属带状多层复合材料的制造，在这种金属带材-多层复合材料的正面和/或背面上或者在这种多层复合材料中具有至少一个厚度≤10μm的金属层。本发明采用包覆法，尤其是厚层包覆法替代目前常规的薄层包覆法，其中通过轧制包覆和轧制至少两次减薄至少一个层，尤其是与目前的方法相比的＂厚＂层来进行。依赖于生产方法，可能出现与具有随后的扩散退火法的目前的包覆方法相比更薄的固溶体层。

现有技术

按照很多化学和物理方法制造金属层，尤其是金属物体上的所谓的薄金属层。所谓的薄层是在纳米范围或微米范围的层。在本发明的意义上的薄层优选是厚度小于10微米，优选在0.5～10微米范围内的那些。此类层(视其组成和表面轮廓而定)具有例如美学或者工业上的功能；其例如可以用来保护芯材。

在相对厚的金属带材上制备薄金属层(层厚比为10∶1及更小)基本上是现有技术中已知的技术。凡是在载体带材上产生薄金属表面层之处，均可按照当前的现有技术逐一和业已产生所述表面层作为薄层，尤其是在产生层的时间点就已具有期望的最终厚度的薄层。

已知用于产生薄金属表面层的方法例如有

a)电镀

b)无电(化学)镀层

c)热浸镀

d)CVD/PVD。

这些方法的区别在于可用所述方法产生的层的厚度以及在于所产生的层的性质和结构。

这些包覆方法的缺陷是在已经接近最终尺寸的载体上进行包覆。因此要制作、净化、活化和包覆相应大小的表面。因此这些包覆方法复杂而且成本不菲。

现有技术的缺点

通过薄层包覆法，尤其是通过电镀制成的层并非没有孔隙。因此必须在一道附加工序中对经薄层包覆、尤其经电镀包覆的金属带材进行后轧制。芯材(也就是负载包层的金属带材的材料)比较容易沿着孔壁扩散透过覆盖层。取决于沉积的材料而定，为了得到一致的层，需要最低限度的厚度。在用镍进行电镀包覆的情况下，最低限度的厚度为约3μm。

如果没有清除或还原氧化物，以及没有在保护气体下或者在真空中进行包覆，则用于包覆的金属带材具有连续的氧化层。由于该氧化层，在待包覆的金属带材和待镀覆的层之间产生接触电阻。如果将经包覆的金属带材用于传导电流，则必须消除该接触电阻。

通过薄层包覆法，尤其是通过电镀制成的层对于后来的大幅度的形变而言没有足够的附着力。因此必须对经薄层包覆或电镀包覆的金属带材进行扩散退火，以便增强结合力。当随后例如通过深冲使得复合体变形时，这尤其是必然的。在退火时，氧化层本身保持完整，但是通常在待包覆的金属带材与待镀覆的层之间产生的扩散层中形成不期望的固溶体。这种由于扩散退火而产生的固溶体层消耗经镀覆的层的物质，并因此降低其保护功能。

本发明的任务

本发明的任务在于，研发一种在金属带材的正面和/或背面上和/或在金属带材中的金属层，尤其是所谓的薄金属层的制造方法。

-通过该方法在包覆工艺过程中使得更少的表面氧化物和其它金属杂质夹带到复合体之中

-通过该方法可以限制由于热处理产生的固溶体区域的厚度，和

-该方法与薄层包覆法相比在经济上是有利的。

解决途径

所述任务根据本发明由此得以解决，在制造生产金属多层复合材料，尤其是带状金属多层复合材料的方法中，将厚度为40～750微米的、由至少一种第一金属构成的至少一种原始金属带材与由至少一种优选不同于第一金属的第二金属构成的至少一种另外的金属带材堆叠成多层叠堆，所述叠堆的总厚度在2mm～15mm的范围内，尤其在5～10mm范围内，和通过轧制包覆法使所述多层叠堆的各个层相互结合，然后在至少一个轧制轧道中通过轧制继续减薄所产生的多层复合材料。在此，在优选实施方式中通过轧制包覆和轧制在至少一个轧制轧道中将复合材料中的至少一种原始金属带材减薄至0.5～10微米厚度或者甚至更薄。

本发明的主要方面在于，首先制造多层叠堆，其中将每个后来的薄层(小于10微米)首先各自以相对厚的层(大于10微米)与至少一种另外的金属带材堆叠在一起，尤其是其中所述的至少一种另外的金属带材与形成所述各个后来的薄层的原始金属带材相比厚至少10倍，优选100倍以上。

这样的多层叠堆例如通过将多个金属带材合并在一起而产生，所述金属带材从各个带材卷筒上，尤其在回拉力或制动力作用下展开。这些金属带材中的至少一个形成至少一个以上所述的原始金属带材，而这些金属带材中的至少一个形成以上所述的另外的金属带材。