微米铝箔和铜箔的性能与微观分析

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冷轧技术是获得金属极薄带的有效手段,通过轧制可以获得1μm~15μm金属极薄带。随着科学技术的发展,金属极薄带的用途越来越广,例如在航天技术、电子技术、传感器等现代科技领域,极薄带材都发挥着重大的作用。制取厚度仅为几微米的金属极薄带是一项复杂又精细的高技术。 本工作利用多辊冷轧技术,对铜、铝进行轧制。研究了厚度小于1.5微米铜箔和厚度小于1.8微米铝箔的轧制工艺。分析了所得金属箔带力学性能随道次变化的关系,利用XRD衍射法分析了晶粒尺寸、残余应力、晶面取向随压下量以及退火温度的变化。 台阶仪测试结果表明,铜、铝箔的表面质量都非常高,在200微米的范围内,平均粗糙度R_a和均方根粗糙度Rq均小于50纳米,厚度一致性大于90%。 轧制过程中铝箔的抗拉强度σ_b随轧制道次的增加而增大。延伸率随压下量的增加先增加后减小。硬度呈现先增大后减小的趋势,出现了硬化—软化曲线。铜箔的硬度值同样出现了硬化—软化曲线。论文中对出现的上述现象进行了初步分析,在轧制过程中,由于位错、滑移、晶面的偏转,从而使所获得的铜箔、铝箔形成了与原始织构不同的变形织构。随轧制道次的变化,从而形成了不同的织构类型,织构的变化引起了力学性能变化。 经过不同温度退火的3.3μm铜箔,形成与变形织构不同的织构。退火温度不同铜箔的各类位错攀移的强度各不相同,再结晶强度和晶面取向各不相同。从而形成不同的织构类型,织构类型决定了其力学性能的变化。铜箔的抗拉强度σ_b随温度的增加而降低;硬度出现了软化—硬化—软化循环机制;延伸率在较低温度时变化不很明显,当温度为300℃时铜箔的塑性很好,其应力应变曲线是一条较完整的曲线,表明300℃退火温度已达到同的再结晶温度。XRD分
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