Al_Mg-Li_Cu层状合材料的制备与组织性能研究.pdf

哈尔滨理工大学材料与化工硕士学位论文

Al/Mg-Li/Cu层状复合材料的制备与组织性能研究

摘要

铜铝层状复合材料具有良好的导电性、导热性和接触电阻低等优点，广泛

应用于电子电力，通讯通信，交通运输和航空航天等领域，而这些领域的轻量

化、高性能需求也越来越迫切。基于引入中间层元素可以改善层状复合材料结

合与性能的研究思路，本文在铝铜层状复合材料中引入质量轻、比强度高的Mg-

Li合金作为中间层，使用真空热压烧结法制备不同工艺参数和不同层数的

Al/Mg-Li/Cu层状复合材料，对复合材料的力学性能、导电性能以及电化学腐蚀

性能进行研究。

实验结果表明，制备单层Al/Mg-Li/Cu层状复合材料的最佳烧结工艺为烧

结温度450℃，保温2h，压力15MPa，在该工艺下，可以得到界面组织均匀，

硬度最高，结合最佳，导电性能最好的单层复合材料。在Al/Mg-Li侧界面生成

化合物的顺序依次为AlMg、AlMg和Mg+AlMg共晶组织；而Mg-Li/Cu

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侧界面由于烧结温度没有达到生成化合物的温度只是发生了扩散而没有生成金

属间化合物。

在最佳烧结工艺条件下制备多层Al/Mg-Li/Cu层状复合材料，Al/Mg-Li侧

界面化合物层与单层不同，为AlMg层、AlMg层两层，Mg-Li/Cu侧界面与

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单层材料基本一致。多层复合材料由于界面的增加，材料的力学性能较单层复

合材料有一定提升，但导电性能与单层复合材料相比会稍有下降。材料拉伸断

裂过程中，复合材料界面处形成微裂纹，并向Mg-Li合金内扩展，沿脆性化合

物界面裂纹扩展速度更快，最后导致整个Mg-Li合金首先断裂。

对单层和多层Al/Mg-Li/Cu复合材料进行电化学性能测试，发现单层复合

材料的腐蚀电位略高，抗腐蚀性能稍好于多层复合材料。

关键词Al-Cu层状复合材料；真空热压；Mg-Li中间层；界面；力学性能

-I-

哈尔滨理工大学材料与化工硕士学位论文

StudyonthePreparationandMicrostructureand

PropertiesofAl/Mg-Li/CuLaminatedComposites

Abstract

Copper-aluminumlaminatedcompositematerialshavemanyadvantagessuchas

goodconductivity,thermalconductivity,andlowcontactresistance.Theyarewidely

usedinvariousfieldssuchaselectronics,power,communication,transportation,and

aerospace.Thedemandforlightweightandhigh-performancematerialsinthesefields

isbecomingincreasinglyurgent.Theresearchinthispaperaimstoimprovethe

bondingandperformanceoflaminatedcompositematerialsbyintroducingan

intermediatelayer.Inaluminum-copperlaminatedcompositematerials,lightweight

and