《銅鋁層狀複合材料製備理論與技術》是2021年科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：銅鋁層狀複合材料製備理論與技術
- 作者：謝敬佩 等
- 出版時間：2021年
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030672360
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書針對銅鋁複合過程中銅鋁易氧化、熔點差異大及容易產生脆性界面層等關鍵技術難題，採用多尺度計算機模擬、分子動力學計算和微觀分析技術，揭示鑄軋複合過程中銅鋁界面的結構演變規律、協變變形和強化機制；基於擴散動力學，構建複合板界面退火過程的生長動力學方程；制定合理的加工工藝，有效控制銅鋁複合板界面和結合性能。本書對推動銅鋁層狀複合材料製備及套用基礎研究，促進以鋁代銅及有色金屬行業的產業結構調整，具有重要理論和套用價值。
目錄
前言
第1章 國內外銅鋁層狀複合材料研究現狀 1
1.1 銅鋁層狀複合材料的特點 1
1.1.1 銅鋁複合板材和銅鋁複合箔材 1
1.1.2 銅鋁複合線材 2
1.1.3 銅鋁複合過渡接頭材料 2
1.2 銅鋁複合材料的生產方法 2
1.2.1 軋制複合 2
1.2.2 爆炸複合 3
1.2.3 鑄造複合 3
1.2.4 鑄軋複合 3
1.3 固液振動複合鑄軋新技術 4
1.4 銅鋁層狀複合材料的鑄軋複合製備及有限元模擬 5
1.4.1 金屬層狀複合板的鑄軋複合方法 5
1.4.2 鑄軋複合過程的有限元模擬 6
1.5 銅鋁層狀複合材料的加工過程 7
1.6 銅鋁層狀複合材料的界面研究 7
1.6.1 界面表征與分析 8
1.6.2 界面相生長規律 8
1.7 界面與基體材料的協同作用及複合板的結合性能 10
1.7.1 界面與基體材料的協同作用 10
1.7.2 複合板的結合性能 10
1.8 銅鋁層狀複合材料的套用與服役條件 11
參考文獻 13
第2章 銅鋁複合板鑄軋工藝數值模擬 19
2.1 複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 19
2.1.3 幾何模型 20
2.1.4 劃分格線 21
2.1.5 邊界條件 21
2.2 不同厚度複合板的鑄軋數值模擬 22
2.3 工藝參數正交方案數值模擬 23
2.4 不同走坯速度鑄軋的數值模擬 26
2.5 不同澆注溫度鑄軋的數值模擬 29
2.6 複合板鑄軋試驗驗證 32
參考文獻 33
第3章 層狀複合材料固液振動鑄軋新技術 34
3.1 層狀複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 振動系統設計 39
3.2.4 主機架的設計 41
3.3 振動在固-液複合鑄軋過程中對熔池區流場及溫度場的影響 43
3.3.1 振動複合鑄軋數值仿真模型的構建 43
3.3.2 振動對銅鋁複合鑄軋工藝熔池區流場的影響規律 49
3.3.3 振動對銅鋁複合鑄軋工藝熔池區流場的影響機理 52
3.3.4 振動對凝固界面位置的影響及其機理 53
3.4 振動對複合鑄軋工藝塑性變形區影響研究 54
3.4.1 振動複合鑄軋塑性變形區熱-力耦合模型 54
3.4.2 振動對銅鋁複合板帶鑄軋工藝塑性變形區軋制力的影響 59
3.4.3 振動對銅鋁複合鑄軋塑性變形區軋制力的影響機理 59
3.4.4 振動對銅鋁鑄軋板帶複合界面應力狀態的影響 63
3.5 振動對銅鋁複合鑄軋板帶微觀組織及力學性能影響研究 66
3.5.1 振動鑄軋銅鋁複合板帶力學性能測試 67
3.5.2 振動鑄軋銅鋁複合板帶鋁基晶粒度測試 68
3.5.3 振動鑄軋銅鋁複合板帶複合界面掃描分析 70
參考文獻 71
第4章 鑄軋態銅鋁複合板界面微觀形貌及力學性能 74
4.1 複合板界面微觀形貌 74
4.2 複合板界面組成成分及組織結構 79
4.2.1 複合板界面化合物鑑定 79
4.2.2 鑄軋過程擴散層化合物形成規律 82
4.3 複合板的力學(電學)性能 85
4.3.1 複合板拉伸力學性能分析 85
4.3.2 複合板顯微硬度分析 94
4.3.3 複合板界面剝離強度分析 94
4.3.4 複合板導電性能分析 95
參考文獻 96
第5章 退火過程中銅鋁複合板界面演變及生長規律 98
5.1 退火過程銅鋁複合板界面演變 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律 103
5.3 退火過程複合板的力學性能 107
5.3.1 退火過程對複合板剝離性能的影響 107
5.3.2 退火過程對複合板拉伸性能的影響 109
5.3.3 退火過程對複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 銅鋁複合板壓縮變形行為研究 114
6.1 銅鋁複合板熱壓縮巨觀形貌分析 114
6.2 銅鋁複合板熱壓縮應力-應變曲線分析 115
6.3 變形條件對銅鋁複合板壓縮變形行為的影響 118
6.4 銅鋁複合板壓縮變形本構方程的構建、修正及驗證 121
6.4.1 銅鋁複合板壓縮變形本構方程的構建 121
6.4.2 銅鋁複合板壓縮變形本構方程的修正 124
6.4.3 銅鋁複合板壓縮變形本構方程的驗證 125
參考文獻 127
第7章 軋制態銅鋁複合板界面微觀形貌及力學性能 128
7.1 軋制過程複合板的形變規律 128
7.2 軋制過程複合板界面的結構演變 132
7.3 軋制過程的協同變形作用和機制 134
7.4 軋制過程複合板的力學性能 136
7.4.1 軋制過程銅鋁複合板的剝離性能 136
7.4.2 軋制工藝對銅鋁複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 服役條件對銅鋁複合板性能影響 145
8.1 銅鋁複合板電學性能模擬 145
8.1.1 計算研究方法 145
8.1.2 載入電流頻率對銅鋁複合板導電性的影響 146
8.1.3 銅鋁複合板尺寸對導電性能的影響 149
8.1.4 銅鋁複合板板型對導電性的影響 156
8.1.5 銅鋁複合板與純銅、純鋁母線排的替代 158
8.2 服役銅鋁複合板電學性能 160
8.2.1 銅鋁複合母線排的電阻 160
8.2.2 溫度和時間對複合母線排電導率的影響 161
8.2.3 電流對銅鋁複合母線排溫升影響 162
8.3 銅鋁複合板受熱條件下力學性能 165
8.3.1 受熱條件對複合板硬度的影響 165
8.3.2 受熱條件對複合板拉伸性能的影響 167
8.3.3 受熱條件對複合板剝離強度的影響 170
8.4 銅鋁複合板的腐蝕 179
8.4.1 銅鋁複合板的腐蝕機理 179
8.4.2 銅鋁複合材料的腐蝕行為 183
8.4.3 部分服役條件對銅鋁複合板腐蝕行為產生的影響 188
參考文獻 190
