Cu-Al復(fù)合材料電鍍法制備及其界面熱穩(wěn)定性研究.pdf

1、Cu/Al復(fù)合電力金具實(shí)現(xiàn)Cu引出端子與Al導(dǎo)線的連接，是變電所及發(fā)電廠輸變電線路中常用的基礎(chǔ)零部件。目前，Cu/Al復(fù)合電力金具制備已有較成熟的工藝，但都存在這樣那樣的缺點(diǎn)，新技術(shù)新工藝的開發(fā)仍受到廣泛關(guān)注;同時，在高電壓、大電流條件下長期服役過程中，易造成Cu/Al復(fù)合電力金具界面結(jié)構(gòu)老化，導(dǎo)致可靠性減低，甚至失效，因此該類復(fù)合金具的界面熱穩(wěn)定性研究也是一個重要課題。
　　本文采用Al表面兩步浸Zn層或化學(xué)鍍Ni-P層后電鍍C

2、u制備Cu/Al復(fù)合材料，探討熱時效中兩種不同中間層Cu/Al復(fù)合材料界面特性及電阻率的變化規(guī)律，綜合評價(jià)Cu/Al復(fù)合材料的界面熱穩(wěn)定性。
　　以浸Zn層為中間層制備Cu/Al復(fù)合材料時，浸Zn層乃至鍍Cu層表面質(zhì)量取決于Al基材表面堿蝕狀態(tài)。當(dāng)堿蝕液濃度降為5g/L時，Al基材表面粗糙度適中，無大而深的腐蝕坑，浸Zn層覆蓋率高達(dá)95％以上，電鍍Cu層完全連續(xù)，表面平整。以化學(xué)鍍Ni-P層為中間層制備Cu/Al復(fù)合材料時，堿鍍5

3、 min再經(jīng)酸性鍍25 min后，Al材表面形成厚約5μm的Ni-P合金鍍層，該鍍層結(jié)構(gòu)致密，晶粒尺寸均勻，表面粗糙度低。其表面電鍍Cu層質(zhì)量優(yōu)良。
　　浸Zn層對熱時效過程中Cu/Al復(fù)合材料界面擴(kuò)散與反應(yīng)有明顯的抑制作用。473 K保溫360 h，Zn仍富集于Cu/Al界面，無界面擴(kuò)散。573 K以上熱處理，Zn層溶入Cu、Al中，逐漸失去了對Cu/Al界面擴(kuò)散與反應(yīng)的抑制作用。Cu原子向Al中擴(kuò)散形成CuAl2金屬間化合物(