銅鋁復(fù)合母線排的電學(xué)性能及界面穩(wěn)定性的研究.pdf

1、采用軋制復(fù)合技術(shù)生產(chǎn)的銅一鋁復(fù)合板，不僅具有結(jié)合面過(guò)渡電阻和熱阻抗低，還具有耐蝕、延展性和成形性好等綜合性能，是母線排的材料制備的重要發(fā)展方向。但是，銅鋁雙金屬冷軋復(fù)合技術(shù)的實(shí)際生產(chǎn)還存在軋制復(fù)合工藝和后續(xù)熱處理工藝參數(shù)的確定，以及工藝參數(shù)對(duì)復(fù)合板界面狀態(tài)，界面穩(wěn)定性，導(dǎo)電性等方面性能的影響研究不夠等問(wèn)題。為此，本文利用ANSYS軟件模擬分析了銅鋁復(fù)合板的導(dǎo)電性能及加載電壓頻率、銅鋁復(fù)合板厚度、銅鋁復(fù)合板寬度、銅層厚度以及復(fù)合板型對(duì)銅鋁

2、復(fù)合板導(dǎo)電性的影響；并研究了熱處理溫度及保溫時(shí)間對(duì)銅鋁復(fù)合板界面形貌、擴(kuò)散層以及界面撕裂的影響，分析了復(fù)合板界面熱疲勞性能。 結(jié)果表明：相同條件的銅鋁復(fù)合板加載電壓頻率由50 Hz增加到1000 Hz時(shí)，其總電流密度大幅下降，復(fù)合板的阻抗顯著增加；隨著銅層厚度、復(fù)合板厚度和復(fù)合板寬度的增加，銅鋁復(fù)合板上總的電流密度均逐漸增加，復(fù)合板的阻抗逐漸減小，通過(guò)模擬獲得的銅與鋁的最佳厚度比為0.2；銅鋁復(fù)合板的外形對(duì)銅鋁復(fù)合板的導(dǎo)電性有很

3、大影響，四面覆銅的直角邊銅鋁復(fù)合板相對(duì)于圓邊復(fù)合板加載相同電壓時(shí)，電流密度分布較規(guī)則，但電流集中程度要低；相同規(guī)格的銅鋁復(fù)合板的導(dǎo)電性略低于純銅母線，但明顯優(yōu)于純鋁母線排，可實(shí)現(xiàn)相同規(guī)格母線排的替代。 在熱處理過(guò)程中，由于Cu、Al原子逐漸穿越界面發(fā)生遠(yuǎn)程擴(kuò)散，Cu/Al界面的界線越來(lái)越模糊，在界面附近形成一定深度的擴(kuò)散過(guò)渡區(qū)域，擴(kuò)散層厚度也隨著熱處理溫度和時(shí)間的增加而增加；隨著熱處理溫度的增加，復(fù)合板撕裂界面由類(lèi)韌窩狀逐漸轉(zhuǎn)變