[发明专利]一种铜铝双层结构复合薄带及其制备方法

说明书

本发明涉及一种铜铝双层结构复合薄带及其制备方法。其技术方案：将待轧制铜材料的打磨面朝上和待轧制铝材料的打磨面朝下整齐叠置，将整齐叠置的双层结构的铜铝叠装材料装进复合轧制导卫系统，采用二辊轧机进行复合轧制，得到铜铝双层结构复合带材。置于真空罩式退火炉中，于565～675℃条件下保温24～36h，在16辊多辊系轧机进行带有前后张力的可逆轧制，经过三道次可逆轧制，制得铜铝双层结构复合薄带。本发明具有工艺简单、生产周期短和制备成本低的特点，所制备的铜铝双层结构复合薄带不仅强度高、韧性好、结合界面强度大、精度高和板形好，且节约铜材达70％以上，效果明显。

技术领域

本发明属于金属双层结构复合薄带技术领域。具体涉及一种铜铝双层结构复合薄带及其制备方法。

背景技术

我国铜资源相对贫乏，铝资源相对富足，应用于能源及电子通讯领域的铜材在使用过程中主要是表面传输高频电流，使得位于芯部的铜材有奢侈浪费之嫌，而铜铝双层复合材料，既不影响铜材的使用表面，还兼具铜铝两种金属的性能，而且还能大量节约稀缺铜资源，使之应用于其他更需要的地方。因此，铜铝复合材料应用及其制备方法是社会经济飞速发展和科技进步的必然要求，其中低成本、高性能的铜铝复合材料及其制备技术成为本领域技术人员重点关注与研究的对象。

当前制备双层结构金属复合材料的方式主要有爆炸复合，固液连铸复合和轧制复合法，其中以轧制复合法更具有巨大的生产潜力，但是铜铝复合的原料控制及其复合界面结合强度一直是难点。“一种铜/铝复合带及其制备方法”(201510092152.3)专利技术，所制得的铜铝双金属复合材料在节约铜铝原料方面还不足，并度成品的厚度控制亦不足，从而限制了其在精密电子器件领域的使用；“一种轧制极薄层状铜铝复合箔材的制备方法”(201910623010.3)专利技术，制得了极薄层状的铜铝复合箔材，复合时结合界面的形成主要为机械啮合，虽在箔材厚度方面有一定控制，但所得的箔材表面形状和板形以及结合界面强度仍存在不足。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的在于提供一种工艺简单、生产周期短和制备成本低的铜铝双层结构复合薄带的制备方法，用该方法所制备的铜铝双层结构复合薄带强度高、韧性好、界面结合强度大、精度高、板形好和节约铜材。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案的具体步骤是：

第一步、铜材料的预处理

先将铜材料在360～480℃和氩气保护气氛中进行均匀化退火，退火时间为2～5h；然后用盐酸溶液进行表面清洗，再用30～50g/L的氢氧化钠溶液进行表面中和处理，热风吹干，得到待轧制铜材料。

所述铜材料：形状为带状，厚度为0.8～1.5mm，宽度为60～100mm，退火后抗拉强度为190～210MPa。

第二步、待轧制铜材和铝材的表面打磨及叠装

将所述待轧制铜材料的一面和待轧制铝材料的一面分别用电动钢丝刷进行表面打磨，打磨待轧制铜材料表面时，电动钢丝刷的打磨方向与待轧制铜材料的宽度方向呈0～5°夹角，打磨后的待轧制铜材料表面粗糙度为Ra20～60μm；打磨待轧制铝材料表面时，电动钢丝刷的打磨方向与待轧制铝材料的宽度方向呈180～185°夹角，打磨后的待轧制铝材料表面粗糙度为Ra100～200μm。

将待轧制铜材料的打磨面朝上和待轧制铝材料的打磨面朝下整齐叠置，得到双层结构的铜铝叠装材料，所述整齐叠置是指两个打磨面的宽度中心线重合。

所述待轧制铝材料：形状为薄板状，厚度为3～5mm，宽度为66～110mm。

第三步、铜铝双层结构材料复合轧制