銅鋁層狀復合材料制備理論與技術

目錄
前言
第1章 國內(nèi)外銅鋁層狀復合材料研究現(xiàn)狀 1
1.1 銅鋁層狀復合材料的特點 1
1.1.1 銅鋁復合板材和銅鋁復合箔材 1
1.1.2 銅鋁復合線材 2
1.1.3 銅鋁復合過渡接頭材料 2
1.2 銅鋁復合材料的生產(chǎn)方法 2
1.2.1 軋制復合 2
1.2.2 爆炸復合 3
1.2.3 鑄造復合 3
1.2.4 鑄軋復合 3
1.3 固液振動復合鑄軋新技術 4
1.4 銅鋁層狀復合材料的鑄軋復合制備及有限元模擬 5
1.4.1 金屬層狀復合板的鑄軋復合方法 5
1.4.2 鑄軋復合過程的有限元模擬 6
1.5 銅鋁層狀復合材料的加工過程 7
1.6 銅鋁層狀復合材料的界面研究 7
1.6.1 界面表征與分析 8
1.6.2 界面相生長規(guī)律 8
1.7 界面與基體材料的協(xié)同作用及復合板的結合性能 10
1.7.1 界面與基體材料的協(xié)同作用 10
1.7.2 復合板的結合性能 10
1.8 銅鋁層狀復合材料的應用與服役條件 11
參考文獻 13
第2章 銅鋁復合板鑄軋工藝數(shù)值模擬 19
2.1 復合板鑄軋過程模型建立 19
2.1.1 基本假設 19
2.1.2 材料參數(shù) 19
2.1.3 幾何模型 20
2.1.4 劃分網(wǎng)格 21
2.1.5 邊界條件 21
2.2 不同厚度復合板的鑄軋數(shù)值模擬 22
2.3 工藝參數(shù)正交方案數(shù)值模擬 23
2.4 不同走坯速度鑄軋的數(shù)值模擬 26
2.5 不同澆注溫度鑄軋的數(shù)值模擬 29
2.6 復合板鑄軋試驗驗證 32
參考文獻 33
第3章 層狀復合材料固液振動鑄軋新技術 34
3.1 層狀復合材料固液振動鑄軋技術簡介 34
3.2 *500mm×350mm雙輥薄帶微振幅鑄軋機 35
3.2.1 *500mm×350mm雙輥薄帶微振幅鑄軋機主要特色 35
3.2.2 鑄軋機結晶輥輥系設計 37
3.2.3 振動系統(tǒng)設計 39
3.2.4 主機架的設計 41
3.3 振動在固-液復合鑄軋過程中對熔池區(qū)流場及溫度場的影響 43
3.3.1 振動復合鑄軋數(shù)值仿真模型的構建 43
3.3.2 振動對銅鋁復合鑄軋工藝熔池區(qū)流場的影響規(guī)律 49
3.3.3 振動對銅鋁復合鑄軋工藝熔池區(qū)流場的影響機理 52
3.3.4 振動對凝固界面位置的影響及其機理 53
3.4 振動對復合鑄軋工藝塑性變形區(qū)影響研究 54
3.4.1 振動復合鑄軋塑性變形區(qū)熱-力耦合模型 54
3.4.2 振動對銅鋁復合板帶鑄軋工藝塑性變形區(qū)軋制力的影響 59
3.4.3 振動對銅鋁復合鑄軋塑性變形區(qū)軋制力的影響機理 59
3.4.4 振動對銅鋁鑄軋板帶復合界面應力狀態(tài)的影響 63
3.5 振動對銅鋁復合鑄軋板帶微觀組織及力學性能影響研究 66
3.5.1 振動鑄軋銅鋁復合板帶力學性能測試 67
3.5.2 振動鑄軋銅鋁復合板帶鋁基晶粒度測試 68
3.5.3 振動鑄軋銅鋁復合板帶復合界面掃描分析 70
參考文獻 71
第4章 鑄軋態(tài)銅鋁復合板界面微觀形貌及力學性能 74
4.1 復合板界面微觀形貌 74
4.2 復合板界面組成成分及組織結構 79
4.2.1 復合板界面化合物鑒定 79
4.2.2 鑄軋過程擴散層化合物形成規(guī)律 82
4.3 復合板的力學(電學)性能 85
4.3.1 復合板拉伸力學性能分析 85
4.3.2 復合板顯微硬度分析 94
4.3.3 復合板界面剝離強度分析 94
4.3.4 復合板導電性能分析 95
參考文獻 96
第5章 退火過程中銅鋁復合板界面演變及生長規(guī)律 98
5.1 退火過程銅鋁復合板界面演變 98
5.1.1 退火溫度對界面層結構的影響 99
5.1.2 退火時間對界面層結構的影響 101
5.2 退火過程界面層的生長規(guī)律 103
5.3 退火過程復合板的力學性能 107
5.3.1 退火過程對復合板剝離性能的影響 107
5.3.2 退火過程對復合板拉伸性能的影響 109
5.3.3 退火過程對復合板顯微硬度的影響 109
5.4 退火過程的強化機制 110
參考文獻 113
第6章 銅鋁復合板壓縮變形行為研究 114
6.1 銅鋁復合板熱壓縮宏觀形貌分析 114
6.2 銅鋁復合板熱壓縮應力-應變曲線分析 115
6.3 變形條件對銅鋁復合板壓縮變形行為的影響 118
6.4 銅鋁復合板壓縮變形本構方程的構建、修正及驗證 121
6.4.1 銅鋁復合板壓縮變形本構方程的構建 121
6.4.2 銅鋁復合板壓縮變形本構方程的修正 124
6.4.3 銅鋁復合板壓縮變形本構方程的驗證 125
參考文獻 127
第7章 軋制態(tài)銅鋁復合板界面微觀形貌及力學性能 128
7.1 軋制過程復合板的形變規(guī)律 128
7.2 軋制過程復合板界面的結構演變 132
7.3 軋制過程的協(xié)同變形作用和機制 134
7.4 軋制過程復合板的力學性能 136
7.4.1 軋制過程銅鋁復合板的剝離性能 136
7.4.2 軋制工藝對銅鋁復合板抗拉強度的影響 136
7.5 軋制過程界面的強化機制 137
參考文獻 144
第8章 服役條件對銅鋁復合板性能影響 145
8.1 銅鋁復合板電學性能模擬 145
8.1.1 計算研究方法 145
8.1.2 加載電流頻率對銅鋁復合板導電性的影響 146
8.1.3 銅鋁復合板尺寸對導電性能的影響 149
8.1.4 銅鋁復合板板型對導電性的影響 156
8.1.5 銅鋁復合板與純銅、純鋁母線排的替代 158
8.2 服役銅鋁復合板電學性能 160
8.2.1 銅鋁復合母線排的電阻 160
8.2.2 溫度和時間對復合母線排電導率的影響 161
8.2.3 電流對銅鋁復合母線排溫升影響 162
8.3 銅鋁復合板受熱條件下力學性能 165
8.3.1 受熱條件對復合板硬度的影響 165
8.3.2 受熱條件對復合板拉伸性能的影響 167
8.3.3 受熱條件對復合板剝離強度的影響 170
8.4 銅鋁復合板的腐蝕 179
8.4.1 銅鋁復合板的腐蝕機理 179
8.4.2 銅鋁復合材料的腐蝕行為 183
8.4.3 部分服役條件對銅鋁復合板腐蝕行為產(chǎn)生的影響 188
參考文獻 190