[发明专利]一种铜铝复合板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜铝复合板，以及该铜铝复合板的制备方法。

背景技术

铜具有良好的导电、导热、耐腐和抑菌性能，因而被广泛应用，但铜的密度大，价格高，资源比较短缺。而我国铝资源比较丰富，铝的密度较低，价格便宜，在许多领域已成为良好的代铜材料。然而铝的导电、导热性能不如铜，焊接、灭弧、耐磨等性能也较差，因此在某些场合，如开关、散热片、过渡板等产品领域，以铝直接替代铜是困难的。目前，一种结合了铜的高稳定性和铝的低成本优点的铜铝铜三层复合材料逐渐替代了纯铜或纯铝材料，以其特殊的综合性能，已广泛地应用于电力、传热、军工、电子计算机、电器元件、航空航天领域、汽车及民用等各个领域。

目前，铜铝铜三层复合材料的成形方法主要是固-固复合方法，通过轧制压接法、包覆焊接法、爆破复合法、复合铸锭热轧法、连续挤压焊接法等进行生产，存在生产工艺复杂、生产成本高、效率低、复合强度低等缺点。也有采用液—固复合方法，将液态或半固态铝或铝合金和固态铜板进行无氧连续铸轧，制得铜铝复合板带。CN101758071公开了一种铝与铜复合金属板带的生产方法，采用无氧连续铸轧的方法制备铜铝复合板带。该方法在铜铝结合前需要进行在线打磨至无氧化层，工艺比较复杂，而且铜铝的结合强度较低(100MPa左右)。

发明内容

本发明的目的是提供一种铜铝复合板的制备方法，省去在线打磨步骤，简化制备工序，同时提高铜铝复合板的结合强度。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种铜铝复合板的制备方法，其步骤如下：

1)将铜板带进行单面除油和除氧化皮，涂覆一层钎剂，备用；

2)将两条铜板带涂钎剂的表面相对设置，在两条铜板带之间注入半固态的铝进行无氧连续铸轧，得到铜铝复合板。

所述钎剂是由质量比为4∶6～7∶3的去膜剂和活性剂组成。

所述去膜剂为氟硼酸钾。

所述活性剂为硼酐。

步骤1)所述在铜板带表面涂覆钎剂前，将钎剂与其重量4％～15％的粘结剂和30％～50％溶剂混合均匀，涂覆后晾干。

所述粘结剂为丙烯酸树脂或丁二烯树脂。

所述溶剂为丙酮或乙酸甲酯。

所述涂覆钎剂的厚度为0.01～0.05mm。

所述连续铸轧时轧制的下压量为40％～60％。

本发明的铜铝复合板的制备方法，采用无氧连续铸轧的方法制备铜铝复合板，在连续铸轧前对铜带表面进行清理并涂有一层钎剂，在连续铸轧时液态的铝液相当于钎料，铝液与铜板带接触后实现焊接，涂在铜板带表面的钎剂可以清除钎料(铝液)和铜板带表面的残留氧化物，改善铝液与铜板带的润湿性，提高焊合质量，从而使铜铝复合板的结合强度大大提高，可达到150MPa左右。另外铜板带在涂覆钎剂后可以对铜板带已经除油和除氧化皮的表面进行防氧化保护。

附图说明

图1为实施例中连铸装置的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例的铜铝复合板采用如下方法制备：

1)按7∶3的比例分别称取氟硼酸钾去膜剂和硼酐活性剂，混合后制得100kg钎剂粉料；加入丙烯酸树脂10Kg作为粘结剂，目的是能够在铜板带表面形成钎剂薄膜，再加入30Kg丙酮，搅拌均匀制成钎剂浆料，备用；

2)将铜板带进行单面除油和除氧化皮，涂覆钎剂浆料，丙酮挥发后，形成一层厚度为0.01～0.05mm的钎剂薄膜，可以采用喷涂的方式；

3)将两条铜板带的涂钎剂表面相对设置，在两条铜板带之间注入半固态的铝进行在线连续钎焊，期间钎剂在高温下熔化并与结合面上的少量残余氧化物反应将其去除，以保证其焊合质量；复合体向前运动进行连续铸轧，轧制的下压量为60％，得到铜铝复合板带，将铜铝复合板带经自然冷却1～5min后卷取。

所得到的铜铝复合板的结合强度为150MPa。