銅鋁層狀復(fù)合材料制備理論與技術(shù)

目錄
前言
第1章 國內(nèi)外銅鋁層狀復(fù)合材料研究現(xiàn)狀 1
1.1 銅鋁層狀復(fù)合材料的特點 1
1.1.1 銅鋁復(fù)合板材和銅鋁復(fù)合箔材 1
1.1.2 銅鋁復(fù)合線材 2
1.1.3 銅鋁復(fù)合過渡接頭材料 2
1.2 銅鋁復(fù)合材料的生產(chǎn)方法 2
1.2.1 軋制復(fù)合 2
1.2.2 爆炸復(fù)合 3
1.2.3 鑄造復(fù)合 3
1.2.4 鑄軋復(fù)合 3
1.3 固液振動復(fù)合鑄軋新技術(shù) 4
1.4 銅鋁層狀復(fù)合材料的鑄軋復(fù)合制備及有限元模擬 5
1.4.1 金屬層狀復(fù)合板的鑄軋復(fù)合方法 5
1.4.2 鑄軋復(fù)合過程的有限元模擬 6
1.5 銅鋁層狀復(fù)合材料的加工過程 7
1.6 銅鋁層狀復(fù)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(fù)合板的結(jié)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(fù)合板的結(jié)合性能 10
1.8 銅鋁層狀復(fù)合材料的應(yīng)用與服役條件 11
參考文獻(xiàn) 13
第2章 銅鋁復(fù)合板鑄軋工藝數(shù)值模擬 19
2.1 復(fù)合板鑄軋過程模型建立 19
2.1.1 基本假設(shè) 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(fù)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(fù)合板鑄軋試驗驗證 32
參考文獻(xiàn) 33
第3章 層狀復(fù)合材料固液振動鑄軋新技術(shù) 34
3.1 層狀復(fù)合材料固液振動鑄軋技術(shù)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(jié)晶輥輥系設(shè)計 37
3.2.3 振動系統(tǒng)設(shè)計 39
3.2.4 主機架的設(shè)計 41
3.3 振動在固-液復(fù)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(fù)合鑄軋數(shù)值仿真模型的構(gòu)建 43
3.3.2 振動對銅鋁復(fù)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(fù)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(fù)合鑄軋工藝塑性變形區(qū)影響研究 54
3.4.1 振動復(fù)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(fù)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(fù)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(fù)合界面應(yīng)力狀態(tài)的影響 63
3.5 振動對銅鋁復(fù)合鑄軋板帶微觀組織及力學(xué)性能影響研究 66
3.5.1 振動鑄軋銅鋁復(fù)合板帶力學(xué)性能測試 67
3.5.2 振動鑄軋銅鋁復(fù)合板帶鋁基晶粒度測試 68
3.5.3 振動鑄軋銅鋁復(fù)合板帶復(fù)合界面掃描分析 70
參考文獻(xiàn) 71
第4章 鑄軋態(tài)銅鋁復(fù)合板界面微觀形貌及力學(xué)性能 74
4.1 復(fù)合板界面微觀形貌 74
4.2 復(fù)合板界面組成成分及組織結(jié)構(gòu) 79
4.2.1 復(fù)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(fù)合板的力學(xué)(電學(xué))性能 85
4.3.1 復(fù)合板拉伸力學(xué)性能分析 85
4.3.2 復(fù)合板顯微硬度分析 94
4.3.3 復(fù)合板界面剝離強度分析 94
4.3.4 復(fù)合板導(dǎo)電性能分析 95
參考文獻(xiàn) 96
第5章 退火過程中銅鋁復(fù)合板界面演變及生長規(guī)律 98
5.1 退火過程銅鋁復(fù)合板界面演變 98
5.1.1 退火溫度對界面層結(jié)構(gòu)的影響 99
5.1.2 退火時間對界面層結(jié)構(gòu)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(fù)合板的力學(xué)性能 107
5.3.1 退火過程對復(fù)合板剝離性能的影響 107
5.3.2 退火過程對復(fù)合板拉伸性能的影響 109
5.3.3 退火過程對復(fù)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(xiàn) 113
第6章 銅鋁復(fù)合板壓縮變形行為研究 114
6.1 銅鋁復(fù)合板熱壓縮宏觀形貌分析 114
6.2 銅鋁復(fù)合板熱壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析 115
6.3 變形條件對銅鋁復(fù)合板壓縮變形行為的影響 118
6.4 銅鋁復(fù)合板壓縮變形本構(gòu)方程的構(gòu)建、修正及驗證 121
6.4.1 銅鋁復(fù)合板壓縮變形本構(gòu)方程的構(gòu)建 121
6.4.2 銅鋁復(fù)合板壓縮變形本構(gòu)方程的修正 124
6.4.3 銅鋁復(fù)合板壓縮變形本構(gòu)方程的驗證 125
參考文獻(xiàn) 127
第7章 軋制態(tài)銅鋁復(fù)合板界面微觀形貌及力學(xué)性能 128
7.1 軋制過程復(fù)合板的形變規(guī)律 128
7.2 軋制過程復(fù)合板界面的結(jié)構(gòu)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(fù)合板的力學(xué)性能 136
7.4.1 軋制過程銅鋁復(fù)合板的剝離性能 136
7.4.2 軋制工藝對銅鋁復(fù)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(xiàn) 144
第8章 服役條件對銅鋁復(fù)合板性能影響 145
8.1 銅鋁復(fù)合板電學(xué)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(fù)合板導(dǎo)電性的影響 146
8.1.3 銅鋁復(fù)合板尺寸對導(dǎo)電性能的影響 149
8.1.4 銅鋁復(fù)合板板型對導(dǎo)電性的影響 156
8.1.5 銅鋁復(fù)合板與純銅、純鋁母線排的替代 158
8.2 服役銅鋁復(fù)合板電學(xué)性能 160
8.2.1 銅鋁復(fù)合母線排的電阻 160
8.2.2 溫度和時間對復(fù)合母線排電導(dǎo)率的影響 161
8.2.3 電流對銅鋁復(fù)合母線排溫升影響 162
8.3 銅鋁復(fù)合板受熱條件下力學(xué)性能 165
8.3.1 受熱條件對復(fù)合板硬度的影響 165
8.3.2 受熱條件對復(fù)合板拉伸性能的影響 167
8.3.3 受熱條件對復(fù)合板剝離強度的影響 170
8.4 銅鋁復(fù)合板的腐蝕 179
8.4.1 銅鋁復(fù)合板的腐蝕機理 179
8.4.2 銅鋁復(fù)合材料的腐蝕行為 183
8.4.3 部分服役條件對銅鋁復(fù)合板腐蝕行為產(chǎn)生的影響 188
參考文獻(xiàn) 190