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铅/钢层状复合材料兼具了钢的高强度、良好导电性,以及铅的优良电化学性能、耐腐蚀性、对x射线和γ射线有良好吸收性的优点,在电化学、核屏蔽等领域表现出诱人的开发潜力和应用前景。然而Pb与Fe热力学上的非混溶性影响了铅/钢层状复合材料的制备和应用,因此,如何改善Pb与Fe的互溶性成为本课题的关键。本研究通过在铅和钢之间引入媒介金属来改善Pb与Fe的互溶性,借助液-固界面表面张力Y-G-G方程对媒介金属与钢板之间的润湿性进行了计算。通过感应热镀法制备了不同感应功率下的媒介金属镀层钢板,借助轧制法将铅板与镀媒介金属钢板进行轧制复合,最终制备出铅/钢层状复合材料。借助扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、光学金相显微镜(OM)对钢板与媒介金属镀层界面微观组织形貌、铅/钢复合界面微观组织形貌、元素浓度分布及撕裂面的微观形貌进行了观察与测试；同时借助X射线衍射(XRD)测试了钢板与媒介金属镀层界面及铅/钢层状复合材料界面的生成物相,进而分析研究了铅/钢轧制复合界面形成机理；最后利用四电子探针、电化学工作站及万能材料试验机等分析测试手段,分别测试分析了铅/钢层状复合材料的物理导电性能、电化学性能、界面结合强度等性能。研究结果表明：(1)利用表面张力与熔点关系及Y-G-G方程计算得到媒介金属Pb-63%Sn与铅板表面的润湿角小于250,润湿性很好；与钢板表面的润湿角大于1050,润湿性较差。通过在钢板表面涂覆助焊剂(ZnCl2:NH4Cl=1.5:1),改善了Pb-63%Sn与钢板表面的润湿性。(2)钢板感应热镀镀媒介金属Pb-63%Sn过程中,媒介金属中的Sn与钢板表面的Fe发生了扩散反应生成了金属间化合物FeSn2,钢板与媒介金属实现了冶金结合,且随着感应功率的增大,金属间化合物FeSn2层不断宽化。(3)随着轧制温度和轧制压下率的增加,界面扩散区逐渐变宽,最终形成由Pb侧(α-Pb固溶体和β-Sn固溶体)及钢侧过渡层(三元合金过渡层Pb-Sn-Fe)组成的界面过渡区。从铅/钢层状复合试样的断口形貌可以看出,铅侧有明显的塑性韧窝,属于典型的韧性断裂,说明铅/钢层状复合材料实现了冶金结合。(4)铅/钢层状复合材料的物理导电性能、力学性能的测试结果表明：随着轧制温度和轧制压下率的增大,导电性能好的Pb-Sn固溶体层厚度增大,使得铅/钢层状复合材料的导电性能得到改善,复合试样的平均电阻率较相同尺寸的Pb-0.2%Ag合金低35.5%；在轧制过程中金属塑性变形产生的热量及摩擦热的作用下,加快了复合界面处原子的相互扩散,实现复合界面的牢固结合,使得铅/钢层状复合材料界面结合强度均高于铅基体。(5)极化曲线测试结果表面：轧制温度、轧制压下率越大,铅/钢层状复合材料试样的极化电位及致钝电流密度越低,预示着铅/钢层状复合材料具有良好的催化活性和耐蚀性。经100h腐蚀后,铅/钢层状复合试样试样失重明显较少,铅/钢层状复合材料试样的腐蚀率(0.366g/m2·h)只有Pb-0.2%Ag合金样(0.593g/m2·h)的61.7%左右,表现出良好的耐腐蚀性能。