【摘 要】
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压延铜箔具有导电、导热性能好以及耐弯折性能优异等特点,广泛应用于航空航天、电气仪表和新能源汽车等领域。铜箔经过冷轧工艺加工成形,存在延伸率低的问题,另外,压延铜箔表面粗糙度低导致其剥离强度低。目前,主要通过退火处理来提高其延伸率,通过粗化处理来提高其剥离强度。因此,本文以轧制银铜板、银铜箔为研究对象,研究轧制银铜板、银铜箔退火过程及粗化处理组织与性能的演变规律。本文选用管式炉对轧制银铜板、银铜箔进
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压延铜箔具有导电、导热性能好以及耐弯折性能优异等特点,广泛应用于航空航天、电气仪表和新能源汽车等领域。铜箔经过冷轧工艺加工成形,存在延伸率低的问题,另外,压延铜箔表面粗糙度低导致其剥离强度低。目前,主要通过退火处理来提高其延伸率,通过粗化处理来提高其剥离强度。因此,本文以轧制银铜板、银铜箔为研究对象,研究轧制银铜板、银铜箔退火过程及粗化处理组织与性能的演变规律。本文选用管式炉对轧制银铜板、银铜箔进行退火处理,以直流电源对银铜箔进行电沉积粗化处理;采用扫描电子显微镜、X射线能谱仪、维氏硬度计、电化学工作站、电子万能试验机和耐折性测试仪等对退火处理的银铜板和银铜箔及银铜箔表面的粗化层分别测试显微组织、成分、硬度、耐蚀性、拉伸性能和耐折性。实验结果表明,轧制银铜板退火时,晶粒形态由轧态的长条状晶粒演变为等轴晶组织,织构类型由铜型织构、黄铜型织构、S织构和R织构等形变织构演变为立方织构和{025}<001>等退火织构;退火织构含量随退火温度升高先增加后减少;退火温度升高,小角度晶界含量降低,大角度晶界含量升高;退火温度由240℃升高到410℃时,银铜板的维氏硬度降低;在240-410℃退火时,银铜板的耐腐蚀性随退火温度的升高呈现出先减弱后增强的变化趋势。银铜板在300℃保温10 min时立方织构含量最多,硬度为60 HV0.3,耐腐蚀性能较好。压延银铜箔的退火织构以立方织构为主,随退火时间的延长,形变织构含量减少,退火织构含量增加;大角度晶界含量随退火时间的延长逐渐增加,180℃保温10 min银铜箔的Σ3晶界含量最多;拉伸性能、耐弯折性能有明显的各向异性,在1-5 min退火时,银铜箔的抗拉强度、弯折次数随退火时间的延长急剧降低,在5-60 min退火时,随退火时间的延长,抗拉强度趋于稳定(RD170 MPa、TD130 MPa),弯折次数略有升高;电导率无各向异性,随保温时间的延长逐渐升高;退火态银铜箔的耐腐蚀性能优于轧态银铜箔,180℃保温10 min银铜箔的耐腐蚀性能最好。压延银铜箔表面粗化的正交试验结果表明,H2SO4浓度和EDTA-2Na含量是影响粗化层微观形貌的主要因素,当H2SO4浓度为120 g·L-1、EDTA-2Na含量为1.5 g·L-1时,得到的粗化层晶粒细小且圆整度高;晶粒尺寸随电流密度的增大逐渐减小,随Cu2+浓度的增加逐渐增大;未加EDTA-2Na时,粗化层成分为单质Cu,添加EDTA-2Na后,粗化层含有单质Cu、Cu O和单质Na;粗化层表面粗糙度随电流密度的增加逐渐降低;粗化层的耐蚀性随Cu2+浓度的增加,呈现出先降低后增强的变化趋势。
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