銅鋁層狀復(fù)合材料是一種性能優(yōu)異的金屬?gòu)?fù)合材料,它將低電阻和高熱導(dǎo)率的銅與質(zhì)輕價(jià)廉的鋁相結(jié)合,使銅、鋁兩種金屬在成本和性能上取長(zhǎng)補(bǔ)短,產(chǎn)生極高的性價(jià)協(xié)同效應(yīng)。銅鋁層狀復(fù)合材料在航空航天、電力電子、通訊及光伏新能源等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。鑄軋復(fù)合技術(shù)是制備銅鋁層狀復(fù)合材料的一種新型方法。這種方法是將連續(xù)鑄造與半固態(tài)結(jié)合,基于鑄造復(fù)合的高溫和軋制復(fù)合的壓力,實(shí)現(xiàn)了異種金屬高強(qiáng)冶金結(jié)合,具有制備過(guò)程高效節(jié)能,產(chǎn)品性能優(yōu)異的特點(diǎn)。在水平雙輥鑄軋法制備銅鋁層狀復(fù)合板的中試生產(chǎn)過(guò)程中,出現(xiàn)了產(chǎn)品性能差、生產(chǎn)不穩(wěn)定和冶金結(jié)合低等問(wèn)題。在加工過(guò)程中,復(fù)合板的界面容易出現(xiàn)化合物增厚、種類(lèi)增多、開(kāi)裂和分離等現(xiàn)象,導(dǎo)致復(fù)合板分層、斷裂和性能降低。本論文針對(duì)銅鋁鑄軋復(fù)合板中試制備和加工過(guò)程中的若干問(wèn)題,采用有限元模擬方法,對(duì)鑄軋過(guò)程的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,從而制備出了性能優(yōu)良的銅鋁復(fù)合板;并對(duì)其界面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征分析。通過(guò)研究銅鋁鑄軋復(fù)合板加工過(guò)程中界面結(jié)構(gòu)、結(jié)合性能以及這兩者之間的關(guān)系,探索了界面與基體的協(xié)同作用和形變機(jī)制,分析了復(fù)合板結(jié)合性能的強(qiáng)化機(jī)制,建立了加工工藝、界面結(jié)構(gòu)和結(jié)合性能這三者之間的有機(jī)聯(lián)系,實(shí)... 

【文章來(lái)源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：111 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 銅鋁層狀復(fù)合材料的特點(diǎn)、制備方法及應(yīng)用研究概況
        1.2.1 銅鋁層狀復(fù)合材料的特點(diǎn)
        1.2.2 銅鋁層狀復(fù)合材料的應(yīng)用研究
        1.2.3 銅鋁層狀復(fù)合材料的制備方法
    1.3 銅鋁層狀復(fù)合材料的鑄軋復(fù)合制備及有限元模擬
        1.3.1 金屬層狀復(fù)合板的鑄軋復(fù)合方法
        1.3.2 鑄軋復(fù)合過(guò)程的有限元模擬
    1.4 銅鋁層狀復(fù)合材料的加工過(guò)程
    1.5 銅鋁層狀復(fù)合材料的界面研究
        1.5.1 界面表征與分析
        1.5.2 界面相生長(zhǎng)規(guī)律
    1.6 界面與基體材料的協(xié)同作用及復(fù)合板的結(jié)合性能
        1.6.1 界面與基體材料的協(xié)同作用
        1.6.2 復(fù)合板的結(jié)合性能
    1.7 本論文的研究目的和主要研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 銅鋁復(fù)合板的鑄軋復(fù)合工藝
    2.3 銅鋁復(fù)合板的加工過(guò)程
        2.3.1 銅鋁復(fù)合板的冷軋加工
        2.3.2 銅鋁復(fù)合板的退火處理
    2.4 微觀組織分析及性能測(cè)試
        2.4.1 界面微觀組織分析
        2.4.2 力學(xué)性能測(cè)試
3 銅鋁復(fù)合板的鑄軋復(fù)合過(guò)程模擬及界面結(jié)構(gòu)
    3.1 銅鋁復(fù)合板的鑄軋過(guò)程模擬
        3.1.1 鑄軋穩(wěn)態(tài)模型的構(gòu)建
        3.1.2 復(fù)合板鑄軋區(qū)及銅鋁界面溫度場(chǎng)分布
1的優(yōu)化與影響">        3.1.3 HTC₁的優(yōu)化與影響
        3.1.4 鑄軋速度的影響
        3.1.5 澆鑄溫度的影響
    3.2 鑄軋態(tài)銅鋁復(fù)合板界面結(jié)構(gòu)及形成機(jī)制
        3.2.1 界面結(jié)構(gòu)
        3.2.2 界面物相判定及相界結(jié)合方式
        3.2.3 鑄軋過(guò)程界面層的形成機(jī)制
    3.3 小結(jié)
4 軋制過(guò)程中銅鋁復(fù)合板界面演變及協(xié)變機(jī)制
    4.1 軋制過(guò)程銅鋁復(fù)合板的變形規(guī)律與界面結(jié)構(gòu)演變
        4.1.1 銅鋁復(fù)合板的變形規(guī)律
        4.1.2 復(fù)合板的界面結(jié)構(gòu)演變
    4.2 界面與基體的協(xié)同作用和形變機(jī)制
        4.2.1 軋制過(guò)程
        4.2.2 拉伸過(guò)程
    4.3 小結(jié)
5 退火過(guò)程中銅鋁復(fù)合板界面演變及生長(zhǎng)規(guī)律
    5.1 退火過(guò)程銅鋁復(fù)合板界面演變
        5.1.1 退火溫度對(duì)界面層結(jié)構(gòu)的影響
        5.1.2 退火時(shí)間對(duì)界面層結(jié)構(gòu)的影響
    5.2 退火強(qiáng)化態(tài)的微觀形貌
    5.3 軋后退火界面結(jié)構(gòu)演變
    5.4 退火過(guò)程界面層的生長(zhǎng)規(guī)律
    5.5 小結(jié)
6 銅鋁復(fù)合板加工過(guò)程剝離性能及強(qiáng)化機(jī)制
    6.1 銅鋁復(fù)合板加工過(guò)程剝離性能
        6.1.1 軋制過(guò)程銅鋁復(fù)合板的剝離性能
        6.1.2 退火過(guò)程復(fù)合板剝離性能
    6.2 復(fù)合板的剝離形貌與強(qiáng)化機(jī)制
        6.2.1 鑄軋態(tài)復(fù)合板剝離形貌與強(qiáng)化機(jī)制
        6.2.2 軋制過(guò)程復(fù)合板剝離形貌演變與強(qiáng)化機(jī)制
        6.2.3 退火過(guò)程復(fù)合板剝離形貌演變與強(qiáng)化機(jī)制
        6.2.4 軋后退火過(guò)程復(fù)合板剝離形貌演變與強(qiáng)化機(jī)制
    6.3 小結(jié)
7 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]銅鋁復(fù)合產(chǎn)品的對(duì)比及預(yù)測(cè)[J]. 蔣杰.  中國(guó)有色金屬. 2018(08)
[2]Cu/Al復(fù)合帶固-液鑄軋復(fù)合界面演化（英文）[J]. 黃華貴,董伊康,燕猛,杜鳳山.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(05)
[3]鋁基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 陳小紅,鄭興興.  中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè). 2017(16)
[4]Cu-Al金屬間化合物的形成與生長(zhǎng)及其對(duì)電鍍Cu/Al層狀復(fù)合材料電性能的影響（英文）[J]. 張健,王斌昊,陳國(guó)宏,王若民,繆春輝,鄭治祥,湯文明.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(12)
[5]銅鋁復(fù)合材料在電力電氣行業(yè)的研究和應(yīng)用[J]. 夏兆輝,姚輝,孫誼媊,王利民,何衛(wèi),湯超.  熱加工工藝. 2016(22)
[6]Interfacial characteristics and properties of a low-clad-ratio AA4045/AA3003 cladding billet fabricated by semi-continuous casting[J]. Xing Han,Hai-tao Zhang,Bo Shao,Lei Li,Ke Qin,Jian-zhong Cui.  International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2016(09)
[7]Cu/Al復(fù)合帶固-液鑄軋熱-流耦合數(shù)值模擬及界面復(fù)合機(jī)理[J]. 黃華貴,季策,董伊康,杜鳳山.  中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2016(03)
[8]Latest advances of X-ray imaging and biomedical applications beamline at SSRF[J]. 謝紅蘭,鄧彪,杜國(guó)浩,付亞楠,陳榮昌,周光照,任玉琦,王玉丹,薛艷玲,彭冠云,和友,郭瀚,肖體喬.  Nuclear Science and Techniques. 2015(02)
[9]軋制變形量對(duì)連續(xù)擠壓純銅板帶組織性能的影響[J]. 程禹霖,運(yùn)新兵,楊俊英,宋寶韞,徐高磊.  塑性工程學(xué)報(bào). 2014(05)
[10]熱處理對(duì)冷軋銅鋁復(fù)合板材界面擴(kuò)散層結(jié)構(gòu)的影響[J]. 左曉姣,袁曉光,黃宏軍,劉歡.  材料研究學(xué)報(bào). 2014(07)

碩士論文
[1]我國(guó)銅產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀研究[D]. 劉暢.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2017



本文編號(hào)：2895442