金属学报

作者：蒋志达, 胥杨洋, 于佳新, 刘文才, 朱浩文, 吴国华, 尚郑平

单位：1.上海交通大学 材料科学与工程学院 轻合金精密成型国家工程研究中心 上海 200240；2.上海交通大学 材料科学与工程学院 金属基复合材料全国重点实验室 上海 200240；3.江苏中色复合材料有限公司 无锡 214000

关键词：Cu/Al层状复合材料,高温无氧轧制,力学性能,导电性能,Ansys模拟,

基金：国家重点研发计划项目(2021YFB3701303);国家自然科学基金项目(U2037601)

为了解决传统冷轧工艺制备Cu/Al层状复合材料时常出现的界面结合性能差和氧化物生成问题，本工作采用高温无氧轧制工艺制备了Cu/1060Al/Cu三层复合材料，并对其力学性能和导电性能进行了系统研究。结果表明，经过2道次轧制和350 ℃、2 h退火的Cu/1060Al/Cu三层复合材料具有最优的综合性能，其屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为107 MPa、178 MPa和67%。三层复合材料在界面层的耦合作用和两侧Cu层对Al层的牵制作用下，拉伸断裂模式为协同断裂。Cu/1060Al/Cu三层复合材料的电导率达到70.1%IACS，满足其作为导体材料的电导率指标要求。通过Ansys系统模拟了通交变电流时三层复合板内电流密度分布的变化情况。模拟结果表明，控制电流密度分布形式的主要因素是电流频率，通高频电流时电流密度分布具备趋肤效应的典型特征。在相同的电流频率下，交变电流密度随Cu层占比的增加而逐渐增加。在设计Cu层占比时，单侧Cu层占比的合理区间为10.0%~17.5%。

来源：2026年第3期

《金属学报》期刊编辑部

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