本文是针对纯铜导电母线排成本高、铜资源短缺而开展了用铜铝复合散热器替代的研究工作。利用冷轧复合技术系统地研究了铜铝复合冷轧工艺、复合轧制前后处理工艺、复合轧制和热处理工艺参数对复合板力学和电性能的影响;利用ANSYS软件对铜铝复合板的涡流特性进行了模拟分析,最后针对铜铝复合板冷轧复合设备进行了设计。实验结果表明,铜铝轧制复合的压下率、铜和铝的轧之前处理以及铜铝复合板的轧后热处理对铜铝复合板的复合效果有着很明显的影响,轧制前的刷拭可改善铜铝表面的状况,轧后的热处理可增强界面铜铝的相互扩散,形成良好的截面过渡层,提高铜铝复合的效果。轧制前的刷拭和轧制后的热处理可使铜铝复合板的剥切强度相对于未刷拭和未进行热处理的提高约100%～200%。铜和铝的酸洗及碱洗对铜铝复合板的复合效果影响很小,在一定情况下可以省略此工序。铜铝复合板在加载电流时,表层的电流密度高于内部,而且电流频率越高这种现象越明显,为用复合板替代纯铜母线排提供了理论基础。实际的性能测试显示了铜铝复合板相对铝母线排有着更好的电学性能,铜铝复合板的表层电导率53 MS/m,表层电阻率0.018868μΩ·m;整体电导率33.7MS/m,整体电阻率0.029664μΩ·m。考虑表面的“趋肤效应”,铜铝复合板的导电性能高于铝母线排,而接近于纯铜母线排。针对冷轧制复合板生产问题,对冷轧复合专用设备进行了设计,采用对铜带施加张力和初步压实的方法控制铜带跑偏;采用成型轧辊控制板形;实验证明这些设计思想是正确的,铜铝轧制复合的板形及复合强度相对未改进前明显提高。
