铜箔及电解铜板直接轧制铜带的研究

摘要

国内铜轧制流程大多数采用的是传统三段式加工方法，即熔炼铸锭—热轧—冷轧。但是近年来随着互联网的高速发展，物联网技术使得铜采购和供应更加直接便利，而供应方式在探索中发生了变化，批量供应逐渐发展为定制供应，从而发展短流程轧制技术成为铜加工业的一次创新，取消和压缩热加工工序，不经过传统的熔炼铸造过程，直接将电沉积得到电解铜板材轧制的技术，不仅节省了能源消耗，而且根除了污染源。所谓铜加工短流程工艺就是在确保产品质量、环境友好、节省能源、减少建设投入的前提下的创新型工艺。当前，铜加工短流程工艺在中国正在迅速发展并产业化，为推动铜加工技术进步做出了重要贡献。所以本文中，将电解铜板直接轧制铜带并对铜板带的组织和性能进行了研究，以及对铜箔材进行相关性能的研究。 为了制定合理的轧制工艺，在轧制前对电解铜板进行组织和力学性能的研究，再通过二辊热冷轧机直接将电解铜板进行不同程度的轧制变形并进行相应的退火处理，由于轧机辊缝的极限，最终轧制厚度为0.4 mm。利用XRD、SEM、EBSD等测试技术对电解铜板、铜带和铜箔物相、晶粒择优取向、微观组织形貌等分析、通过常温单向拉伸实验、硬度实验、导电率测试实验、耐折弯实验、表面粗糙度测试等实验研究了铜板带箔的物理性能。结果表明： （1）电解铜板在（220）晶面上择优生长，其抗拉强度为218MPa，延伸率为20.5%，断面收缩率为24.96%，硬度为63 HV20。 （2）冷轧不经退火处理的铜带，随着变形程度的增大，晶粒逐渐向（220）、（311）晶面方向生长，抗拉强度逐步增大，最高为422 MPa，延伸率逐步减小，维氏硬度变化不明显，大约为113 HV20。 （3）冷轧并退火处理的铜带，随着变形量的增大，晶粒逐渐向（200）晶面方向生长，抗拉强度增大不明显；相比未退火的铜带，抗拉强度明显下降，而延伸率明显提高，硬度在67 HV20左右。 （4）电解铜箔随着厚度的增大（200）晶面取向增大，粗糙度增大，耐折弯次数减小，其微观组织成尖锥状，铜箔一面粗糙一面相对光滑。 （5）压延铜箔微观组织为丘陵状，与轧制方向一致，随着厚度的增加，耐折弯次数减小，晶粒取向以及粗糙度的变化不明显，压延铜箔两面光滑，且耐折弯性能明显优于电解铜箔。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 电解铜

1.2 铜板带材概述

1.3 铜板带材轧制中组织的变化

1.4 铜板带材轧制中性能的变化

1.5 电解铜箔和压延铜箔的生产及应用

1.6 课题研究意义及内容

第2章 实验方法及仪器

2.1实验材料及设备

2.2电解铜板直接轧制铜带

2.3电解铜组织结构的表征方法

2.4性能测试

第3章 电解铜箔和压延铜箔组织和性能的对比分析

3.1相及晶面取向

3.2微观组织

3.3表面粗糙度

3.4 耐折弯性

3.5折弯断口形貌分析

3.6本章小结

第4章 电解铜板微观组织和性能

4.1 相及晶面取向

4.2微观组织形貌

4.3拉伸力学性能

4.4硬度

4.5 本章小结

第5章 电解铜板直接轧制铜带的研究

5.1电解铜带加工工艺流程

5.2晶面取向

5.3微观组织

5.4拉伸性能

5.5断口分析

5.6硬度

5.7导电率

5.8 本章小结

结论

后续工作展望：

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录