[发明专利]一种铝/镁/铜复合板及粉末热压制备方法

说明书

本发明涉及铝/镁/铜复合板及粉末热压制备方法，包括以下步骤：(1)分别用含铝粉末、含镁粉末、含铜粉末经铝‑铝/镁混合薄层‑镁‑镁/铜混合薄层‑铜顺序铺粉；(2)在步骤(1)中，每铺一层粉末用压头对粉层进行预压，将粉末压平、压实，最终形成一定层厚的预压复合粉末块体；(3)将步骤(2)处理后的预压复合粉末块体进行热压复合，保压冷却，即得到铝/镁/铜复合板。所述铝/镁/铜复合板具有重量轻、比强度高、界面结合强度高和综合力学性能优良等优点。本发明具有粉末质量要求低、复合板界面结合质量高、制备方法简单、成品率高、生产效率高、节约生产成本等优点。

技术领域

本发明属于金属复合材料技术领域，尤其是涉及一种铝/镁/铜复合板及粉末热压制备方法。

背景技术

金属复合材料是利用一定的复合连接技术将两种或两种以上的具有不同物理化学性能的金属材料或金属与非金属材料连接在一起而形成的一种新型材料，通过合理的设计和加工工艺，可以充分利用各组元的优势来满足复杂的工业应用需求。铝、铜基体具有良好的导电、导热、耐蚀及成形性能，而镁基体具有比强度高，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力强等优点。铝/镁/铜复合板不仅具有电导率高、质轻、经济等优点，还具有一定的强度、耐冲击、和优良的减震性，可用作导体及导体连接材料及结构件当中。目前对于铝/镁、铝/铜和镁/铜的复合连接技术主要有爆炸焊、轧制和钎焊，其中爆炸焊通过爆炸冲击波实现两个金属板界面的连接，但由于爆炸焊速度快，不可控因素较多，制备环境恶劣，不易实现自动化生产。冷轧时镁板不易发生塑性变形，而热轧易使表面氧化，严重影响复合板界面结合质量，同时轧制复合板边缘多易开裂，成品率较低。钎焊通过钎料使得界面润湿，形成扩散连接，但钎料结合在界面处并不十分牢靠。特别是对于镁/铜的连接，上述连接方法的效果更为有限。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种铝/镁/铜复合板及粉末热压制备方法。

本发明采用铝-铝/镁混合薄层-镁-镁/铜混合薄层-铜顺序铺粉形式，增大界面处材料接触面积和流动性，通过优化热压工艺参数，实现铝/镁和镁/铜界面元素充分扩散与结合，提高界面结合强度，得到具有优良综合力学性能的铝/镁/铜复合板，粉末质量要求低、制备方法简单、产品质量稳定可靠、成品率高、生产效率高、节约生产成本。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种铝/镁/铜复合板的粉末热压制备方法，包括以下步骤：

(1)分别用含铝粉末、含镁粉末、含铜粉末经铝-铝/镁混合薄层-镁-镁/铜混合薄层-铜顺序铺粉；

(2)在步骤(1)中，每铺一层粉末用压头对粉层进行预压，将粉末压平、压实，最终形成一定层厚的预压复合粉末块体；

(3)将步骤(2)处理后的预压复合粉末块体进行热压复合，保压冷却，即得到铝/镁/铜复合板。

优选地，在含铝粉末层与含镁粉末层之间铺设铝/镁混合薄粉层，在含镁粉末层与含铜粉末层之间铺设镁/铜混合薄粉层。

优选地，所述铝/镁混合薄粉层厚度为1-3mm，铝/镁混合薄粉层中含铝粉末与含镁粉末含量均为50％。

优选地，所述镁/铜混合薄粉层厚度为1-3mm，镁/铜混合薄粉层中含镁粉末与含铜粉末含量均为50％。

优选地，所述含铝粉末、含镁粉末、含铜粉末目数均控制在220-800目。

优选地，所述含铝粉末包括铝粉与铝合金粉末。

优选地，所述含镁粉末包括镁粉与镁合金粉末。

优选地，所述含铜粉末包括铜粉与铜合金粉末。

优选地，含铝粉末的铺粉厚度为1-20mm，含镁粉末的铺粉厚度为1-20mm，含铜粉末的铺粉厚度为1-20mm。