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铜/钢复合材料你了解多少?
时间:2018-11-22 10:03:39来源:汉斯出版社
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提要:材料经过复合后可以克服两种金属各自的缺点,发挥两者的优势,复合后的特殊性能延长部件的使用寿命,提高综合经济效益。

/钢金属复合材料是将铜和钢两种金属材料利用其各自的性能优势进行分层组合而形成的一类金 属材料。材料经过复合后可以克服两种金属各自的缺点,发挥两者的优势,复合后的特殊性能延长部件的使用寿命,提高综合经济效益。铜具有优异的延伸性和优良的导电、导热性,是一种常用的工业金属材料,在众多领域中应用广泛。然而,铜的强度较低,使用时易变形,其价格昂贵,这些问题都阻碍着铜及其合金的长远发展。钢材的价格低且强度高,与铜复合后可以充分发挥铜的使用特性,且强度大幅提高。铜/钢复合材料具有优良的综合力学性能,有很好的经济效益。

(图片来源于网络,侵删)

汉斯出版社《材料科学》期刊中,山东理工大学材料科学与工程学院等人介绍了铜/钢复合材料的几种主要的制备工艺及原理,总结分析了铜/钢复合材料的界面结合机理,展望了铜/钢复合材料的发展及应用前景。

依据两种金属的复合状态,铜/钢复合材料的制备工艺主要分为固–液相复合法和固–固相复合法两大类。固–液相复合法包括浇铸复合法、离心铸造法和连铸连轧复合法;固–固相复合法有轧制复合法、爆炸复合法和扩散复合法。目前,爆炸复合法、轧制复合法及扩散复合法是最常应用的几种制备方法,复合制得。

浇铸复合法是指将基体钢板表面预热到一定温度后,放入铸模型腔内,再向型腔内浇铸铜熔液,或是将处理后的钢板直接浸入装满铜液的铸模型腔内,冷却凝固后形成复合材料的工艺。连铸连轧复合法是依靠液态金属的高温扩散和轧机的轧制力形成复合材料的工艺。爆炸复合法是指利用在待复合金属上的炸药爆炸瞬间产生的超强冲击力,使得两金属板在瞬间产生高速碰撞,暴露出的新鲜干净金属表面形成了直接接触结合形成复合材料的工艺。轧制复合法是利用轧机的轧制力,使待复合的铜和钢两种金属的结合表面发生大的形变而破裂出新鲜金属,在压力作用下紧密结合成复合材料的工艺。扩散复合法是指将铜和钢两种金属紧密地贴合,在真空或气氛保护及一定温度和/或压力条件下,保持一段时间,借助接触界面上原子的扩散而制得复合材料的成形方法。

目前,铜/钢复合材料在许多领域的应用已经非常广泛。在民用方面,铜/钢复合材料可作为不锈钢锅、门窗框架、扶手、家具等生活用品使用;在电子与电气方面,铜/钢复合材料可用来生产以高碳钢作为芯体的铜包钢线、导电弹簧等电气器件;在军工方面,铜/钢复合材料可以做成发射器的导轨,还可代替弹壳黄铜做炮弹;在其它方面,铜/钢复合材料凭借其优异的性能,解决原工艺中两种材料铆接产生的漏水问题,用来制造高炉冷却壁、热交换器、减速机涡轮等工业设备。

文章来源:https://www.hanspub.org/journal/PaperInformation.aspx?paperID=27650

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复合材料 了解 多少

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作者系郭珊珊

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