李華清,尚鄭平
(1.江蘇亨通精密銅業(yè)有限公司,江蘇 蘇州 215026;2.江蘇中色復(fù)合材料研究院,江蘇 無(wú)錫 214183)
銅鋁均為良導(dǎo)體,經(jīng)過(guò)合金化分別具有優(yōu)異的力學(xué)性能,是導(dǎo)熱、導(dǎo)電、輕量化領(lǐng)域的重要材料。鋁的密度小于銅的密度,是重要的輕量化材料。在現(xiàn)代的新能源電池中,正、負(fù)極的集流體分別是鋁箔和銅箔,除了相對(duì)穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)之外,重點(diǎn)應(yīng)用了兩者的傳導(dǎo)性能。
銅和鋁存在電極電勢(shì)差,二者物理搭接后,在潮濕環(huán)境下形成源電池,接觸面發(fā)生電化學(xué)腐蝕,因此,銅、鋁這兩種重要的導(dǎo)電材料之間的連接與防腐蝕問(wèn)題,需要妥善解決。
銅鋁復(fù)合材料的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能介于銅、鋁之間,導(dǎo)電率隨銅的體積比升高而升高,采用電橋測(cè)量發(fā)現(xiàn),夾具刃口夾在單金屬面與復(fù)合界面兩種裝卡狀態(tài)下,電阻數(shù)據(jù)分散值≤0.6%,檢測(cè)數(shù)據(jù)表明,銅鋁層狀復(fù)合金屬板(clad metal sheet,CMS)材料的體積電阻與各金屬體積成正比,表示為:
式中:RCMS為銅鋁CMS 材料的電阻值;RCu為銅的電阻;RAl為鋁的電阻;VCu為銅的體積(或截面層厚);VAl為鋁的體積(或截面層厚)。
銅鋁CMS 材料的密度,隨鋁的體積比增加而降低,密度值可以使用式(2)計(jì)算、驗(yàn)證。由于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量厚度需要鋸切、制樣、顯微鏡測(cè)量,周期較長(zhǎng)。為了快速判斷銅鋁CMS 材料的層厚,可以采用密度法,測(cè)量銅鋁CMS 樣品的比重,快速測(cè)算雙金屬CMS 材料的層厚比例。
式中:ρCMS:銅鋁CMS 材料的密度;ρCu為Cu 的密度;ρAl為Al 的密度;VCu為Cu 的體積(或截面層厚比例);VAl為Al 的體積(或截面層厚比例)。
銅鋁CMS 材料,按照體積比區(qū)分,體積比(斷面面積比例或者厚度方向的層厚比例)大于50%的,稱為基體材料,小于50%的稱為覆層材料。
銅鋁CMS 材料的生產(chǎn)主要分為固-固復(fù)合法和固-液復(fù)合法。固-固復(fù)合法主要包括爆炸復(fù)合法、包覆焊接法、軋制法等,固-固復(fù)合法存在工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高、材料復(fù)合強(qiáng)度低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性有待提高等問(wèn)題。固-液復(fù)合法包括鑄造法、連續(xù)鑄軋法、熱浸鍍法等,固-液復(fù)合法受鋁合金種類限制,生產(chǎn)品種少,目前可以生產(chǎn)1 系、3 系、8 系鋁合金的銅鋁CMS 產(chǎn)品;尚不能生產(chǎn)2 系、4 系、5 系、6 系、7 系等鋁合金牌號(hào),且銅層厚度受到限制,目前的銅鋁CMS 產(chǎn)品,銅層體積分?jǐn)?shù)為1.5%~75%[1-3]。
合理利用兩種加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì),逐步覆蓋新基建各領(lǐng)域?qū)υ摬牧系男枨?,才能發(fā)揮銅鋁雙金屬材料的優(yōu)異性能。為此,需要科研單位與生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合攻關(guān),提高產(chǎn)品質(zhì)量與供應(yīng)能力,并加大推廣力度。
目前在通訊、新能源發(fā)電、儲(chǔ)能、電力、電子、照明、建筑裝飾、散熱等工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸推廣開(kāi)來(lái),下面分類概括性介紹。
進(jìn)入2019 年,中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信相繼進(jìn)行了持續(xù)的5G 試驗(yàn)。三大運(yùn)營(yíng)商分別在各自選定的試點(diǎn)城市建設(shè)1 000、600、1 000 個(gè)5G 基站。已公布5G 商用計(jì)劃的全球移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商中,其中40%在2018 年和2019 年商用(中東地區(qū)最早),其他60%在2020 年后商用。中國(guó)預(yù)商用和商用基站規(guī)模將位居全球前列。
為了減重與降低成本,4G 基站與部分5G 基站的金屬濾波器殼體蓋板需要選用鋁合金,或者經(jīng)過(guò)金屬鍍層的工程塑料。鍍層材料需要選用電磁波良導(dǎo)體的金屬層,比如單獨(dú)的銅層[4-5],或者銅層上再電鍍銀層,或者銅層上再電鍍錫層。為了在鋁合金表面鍍銅,通常還需要預(yù)處理。
金屬腔體濾波器常用蓋板材料為鋁合金、碳鋼、電鍍銅或純銅板材。碳鋼蓋板的缺點(diǎn)是與鋁合金腔體的焊接接頭脆,焊接強(qiáng)度差,因成品率差,通常不予選擇;電鍍銅或者純銅板材成本較高,不利于與腔體的連接。采用銅鋁CMS 材料用作蓋板,充分利用銅的優(yōu)良導(dǎo)電性與鋁的易焊接、成本低等特點(diǎn),可使蓋板與腔體具有良好的焊接強(qiáng)度,增強(qiáng)蓋板的自身強(qiáng)度,節(jié)約成本。使用銅鋁CMS 材料作為蓋板材料,與純鋁蓋板相比,加工后只需除油做表面抗氧化保護(hù)即可使用,省去了傳統(tǒng)純鋁蓋板加工完成后還需要進(jìn)行除油、電鍍等處理工藝,可節(jié)省10%~50%的成本。銅鋁CMS 材料經(jīng)后續(xù)折彎、鉆孔、沖孔、攻絲等加工過(guò)程中,不易出現(xiàn)開(kāi)裂脫離等現(xiàn)象,蓋板材料上的連接孔的表面粗糙度和尺寸精度可得到有效保證。銅層厚度為5~100 μm,銅層致密、均勻,一致性高,耗銅量合理可控,降低了生產(chǎn)成本和使用成本。采用銅鋁CMS 材料的濾波器蓋板材料[6]逐步量產(chǎn)。5G 通訊的濾波器蓋板使用的銅鋁復(fù)合材料,對(duì)銅表面質(zhì)量及厚度具有特殊要求,單一的軋制復(fù)合法無(wú)法滿足要求,需要開(kāi)發(fā)專門(mén)的復(fù)合工藝。表1 為射頻器用銅鋁CMS 材料規(guī)格,表2 為射頻器用銅鋁CMS 材料性能指標(biāo)。
表1 射頻器用銅鋁CMS 材料規(guī)格Tab.1 Specification of Cu-Al CMS material for RF device
表2 射頻器用銅鋁CMS 材料性能指標(biāo)Tab.2 Performance indexes of Cu-Al CMS materials for RF devices
產(chǎn)品尺寸公差集中在厚度和平直度上。產(chǎn)品厚度允許偏差:(1.5/2.0±0.07)mm,(2.5/3.0±0.1)mm;平直度要求≤5 mm(1 000 mm)。
銅鋁CMS 材料從2018 年開(kāi)始被市場(chǎng)接受,已經(jīng)應(yīng)用在國(guó)內(nèi)及部分國(guó)際市場(chǎng),目前有國(guó)內(nèi)某著名品牌已經(jīng)開(kāi)始批量試用,國(guó)外某著名品牌在國(guó)內(nèi)的代工廠也在大力推進(jìn)。
目前,量產(chǎn)的銅鋁CMS 材料產(chǎn)品,鋁基層采用5xxx 系合金,典型牌號(hào)為5052 合金;為了提高基材的硬度,6xxx 系合金的雙金屬CMS 材料也已經(jīng)投入開(kāi)發(fā),典型的鋁基材料為6063 合金。圖1 為銅鋁CMS 材料產(chǎn)品。
圖1 銅鋁CMS 材料產(chǎn)品Fig.1 Cu-Al CMS products
目前6G 產(chǎn)品的射頻器金屬殼體也在對(duì)接銅鋁CMS 材料產(chǎn)品的應(yīng)用參數(shù),在服務(wù)于通訊裝備的巨大市場(chǎng)中,銅鋁雙金屬CMS 材料的應(yīng)用前景廣闊。
光伏發(fā)電是新能源發(fā)電的重要組成部分,已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用階段。獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池組件、控制器、蓄電池、交流逆變器幾部分組成。其中電池組件的匯流體為銅箔,光伏焊帶為鍍錫銅帶,鑒于性能與性價(jià)比的因素,這兩款材料已經(jīng)部分使用銅鋁箔和雙面銅鋁復(fù)合帶材進(jìn)行置換。蓄電池(歸類入儲(chǔ)能電站),涉及到正負(fù)極載流體的搭接,都需要使用銅鋁復(fù)合的轉(zhuǎn)接材料。該材料在電池組件部分介紹。
表3 為光伏用銅鋁箔的主要規(guī)格指標(biāo),該材料的加工要求極高,成材率偏低。但是由于優(yōu)異的綜合性能,在光伏行業(yè)的推廣意義巨大。光伏銅鋁箔的密度為銅箔的38.2%,減重效果明顯。復(fù)合箔的硬度、撓度以及表面粗糙度,均可以在較大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整,因此,有利于下游的應(yīng)用。
表3 光伏用銅鋁箔的主要規(guī)格指標(biāo)Tab.3 Main specifications of Cu-Al foil for photovoltaic
目前的光伏銅鋁箔材料主要尺寸為0.055 mm×1 000 mm,后續(xù)的開(kāi)發(fā)目標(biāo)是0.035 mm×1 100 mm。由于坯料及軋制裝備能力的限制,成品幅寬1 050 mm 已達(dá)極限狀態(tài)。已經(jīng)量產(chǎn)的55 μm產(chǎn)品,厚度減薄10 μm 意味著單位面積成本降低18.2%,待35 μm 產(chǎn)品上線后,成本降幅將超過(guò)36%,因此,供需雙方均有強(qiáng)勁的開(kāi)發(fā)動(dòng)力。
國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電組件大量使用光伏焊帶,該材料為純銅帶分條后涂(鍍)鉛錫制成。雙面覆銅的銅鋁CMS 材料,銅層厚度10%,密度為3.38 g/cm3,與鍍錫銅帶相比,相同質(zhì)量下,產(chǎn)品的比長(zhǎng)度增加了163%。降本效果明顯。伴隨著光伏發(fā)電行業(yè)的大力發(fā)展,雙面覆銅的銅-鋁-銅CMS 材料作為光伏焊帶基材,具有廣泛的推廣意義。圖2 為銅-鋁-銅CMS材料帶卷。
圖2 銅-鋁-銅CMS 材料帶卷Fig.2 Cu-Al-Cu CMS material coil
本文將二次電池(以車載動(dòng)力電池為主,不包含氫燃料電池)和儲(chǔ)能電站兩類產(chǎn)品歸入儲(chǔ)能單元。銅鋁復(fù)合鋰電池電極材料、電動(dòng)汽車正負(fù)極部件是銅鋁CMS 材料的重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域。
鋰離子電池的正負(fù)極,是將正負(fù)極材料分別涂覆在作為集流體的鋁箔和銅箔上,形成鋰電池的正負(fù)極[7]。集流體材料要求有盡量高的電導(dǎo)率,使用過(guò)程安全、穩(wěn)定,不能與儲(chǔ)能單元的正負(fù)極材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而影響導(dǎo)電性能和安全性能。
按照導(dǎo)電率排序,銀、銅、金、鋁分列金屬材料的前四位。表4 為本文關(guān)注的幾種金屬材料的電導(dǎo)率。
表4 幾種金屬材料的電導(dǎo)率數(shù)值Tab.4 Conductivity values of several metal materials
考慮價(jià)格因素和導(dǎo)電性能,銅鋁是最佳的集流體材料。因?yàn)槎坞姵氐恼龢O電勢(shì)高,銅箔在高電勢(shì)下易氧化,而鋁的氧化電勢(shì)高,作為正極材料的載體更穩(wěn)定。
負(fù)極的電勢(shì)低,鋁箔與負(fù)極材料之間,容易形成枝晶;而銅的穩(wěn)定性更優(yōu),因此,負(fù)極集流體,選用銅箔。
基于降本,以及開(kāi)發(fā)多種正負(fù)極材料的需要,對(duì)正負(fù)極集流體材料的研究與探索持續(xù)不斷。采用合金材料、復(fù)合材料的嘗試層出不窮。但是到目前為止,工業(yè)化的正負(fù)極集流體材料,依然是分別采用鋁箔和銅箔。由于集流體材料需要優(yōu)良的導(dǎo)電性、塑性、強(qiáng)度,以及耐蝕穩(wěn)定性的要求,針對(duì)集流體材料開(kāi)展的銅、鋁箔加工與后處理技術(shù)研究主要集中在減薄、力學(xué)性能、表面鈍化、氧化膜厚控、表面粗糙度控制等方面。
二次電池的正負(fù)極集流體分別為鋁箔和銅箔,電池模組中串聯(lián)升壓時(shí),涉及到銅、鋁之間的連接。銅、鋁材料之間的連接和防腐成為涉及效率與安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。使用銅鋁CMS 材料作為過(guò)渡連接的轉(zhuǎn)換部件,將異質(zhì)材料之間的連接轉(zhuǎn)換為同質(zhì)金屬之間的連接??梢苑奖愕厥褂眉す夂?、電阻焊等連接方式。從而避免了銅、鋁異質(zhì)材料連接出現(xiàn)的問(wèn)題。
車載二次電池以及儲(chǔ)能電站轉(zhuǎn)換部件采用的銅鋁CMS 材料,其主要規(guī)格為3.2~3.9 mm、7.4~10.6 mm,銅層比例為25%~46%。其中3.5、3.8、3.9 mm 均為批量導(dǎo)入產(chǎn)品,7.4 mm 已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)階段,10.0 mm 為儲(chǔ)能電站儲(chǔ)備產(chǎn)品,已經(jīng)通過(guò)形式試驗(yàn),屬于量產(chǎn)前期產(chǎn)品。
上述材料的應(yīng)用場(chǎng)景分別為車載二次電池、電動(dòng)汽車正負(fù)極轉(zhuǎn)換部件和儲(chǔ)能電站正負(fù)極連接件,市場(chǎng)需求巨大,增長(zhǎng)幅度大,具有較長(zhǎng)的生命周期。圖3 為極柱用及正負(fù)極一體件用銅鋁CMS 材料。圖4 為銅鋁CMS 材料制品。
圖3 極柱用及正負(fù)極一體件用銅鋁CMS 材料Fig.3 Cu-Al CMS materials for pole and positive and negative pole integrated parts
圖4 銅鋁CMS 材料制品Fig.4 Cu-Al CMS material products
鑒于巨大的市場(chǎng)需求,該材料的開(kāi)發(fā)投入巨大,先期采用焊接技術(shù),包括激光焊、超聲焊、摩擦焊,目前進(jìn)入批量采用銅鋁CMS 材料的階段。隨著工藝技術(shù)的進(jìn)步,銅鋁CMS 材料制備技術(shù),先后經(jīng)歷了軋制復(fù)合、溫軋復(fù)合、固液雙向復(fù)合工藝。目前3.9 mm 以下產(chǎn)品,可以采用軋制擴(kuò)散工藝、溫軋復(fù)合工藝和固液雙向復(fù)合工藝生產(chǎn),厚度3.9 mm 以上產(chǎn)品序列,需要采用固液雙相復(fù)合技術(shù)生產(chǎn)。
作為二次電池的正負(fù)極轉(zhuǎn)換部件和電動(dòng)汽車的正負(fù)極一體件材料,剝離強(qiáng)度和復(fù)合率是銅鋁CMS 材料產(chǎn)品的重要參數(shù)。作為新材料,二次電池的剝離強(qiáng)度指標(biāo)參照GB/T32468—2015 銅鋁復(fù)合板帶標(biāo)準(zhǔn)[8]的規(guī)定,要求不低于12 N/mm,實(shí)際使用過(guò)程,剝離強(qiáng)度要求均高于該標(biāo)準(zhǔn),電池組件與總成企業(yè)使用內(nèi)部驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。由于測(cè)試設(shè)備的限制,3.5 mm 以上厚度的銅鋁CMS 材料剝離強(qiáng)度通常作為參考數(shù)據(jù),或者提供定性檢測(cè)結(jié)果。銅鋁CMS 坯料抗拉強(qiáng)度要求:90~260 MPa,復(fù)合部位≥50 MPa,因此,界面剪切強(qiáng)度成為強(qiáng)制檢測(cè)的重要內(nèi)容。圖5 為銅鋁 CMS 材料剪切強(qiáng)度測(cè)試樣品示意圖。
圖5 銅鋁CMS 材料剪切強(qiáng)度測(cè)試樣品示意圖Fig.5 Schematic diagram of Cu-Al CMS material shear strength test sample
前面所述的基板材料,銅層比例<3%,電池極柱材料的銅層比例范圍25%~65%,正負(fù)極一體件某些部件的銅層比例達(dá)到75%,上下限均大幅超出GB/T32468—2015 標(biāo)準(zhǔn)的銅層比例范圍。界面結(jié)合強(qiáng)度的量化參數(shù),也需要出具簡(jiǎn)便的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
厚度已經(jīng)達(dá)到0.055 mm,并有繼續(xù)減薄的需求,導(dǎo)電材料的CMS 厚度上限達(dá)到16 mm,上下限超出國(guó)標(biāo)的上下限。
隨著該類材料的推廣應(yīng)用,銅鋁CMS 材料的復(fù)合形式,出現(xiàn)了多種組合方式和尺寸公差要求。
高壓輸送電多用鋼芯鋁線或者鋁合金線,而低壓端通常為銅質(zhì)母線或?qū)Ь€,由于銅鋁金屬物理搭接造成的腐蝕問(wèn)題,需要使用銅鋁過(guò)渡排。傳統(tǒng)的銅鋁過(guò)渡排,使用閃光焊或者摩擦焊工藝,以保障銅鋁線纜或母線之間安全、便捷的連接。
銅鋁CMS 材料出現(xiàn)后,在電力電氣行業(yè)迅速得到推廣應(yīng)用。機(jī)電設(shè)備中的銅鋁連接,同樣遇到腐蝕以及發(fā)熱問(wèn)題。利用銅鋁復(fù)合材料制作母線槽、連接組件,解決了銅鋁搭建引起的電化學(xué)腐蝕問(wèn)題,減少了發(fā)熱,增強(qiáng)了安全性。圖6 為過(guò)渡排產(chǎn)品示意圖。表5 為銅鋁過(guò)渡排部分產(chǎn)品規(guī)格。表6為銅鋁過(guò)渡排產(chǎn)品主要力學(xué)性能指標(biāo)。
表5 銅鋁過(guò)渡排部分產(chǎn)品規(guī)格Tab.5 Some product specifications of Cu-Al transition row
表6 銅鋁過(guò)渡排產(chǎn)品主要力學(xué)性能指標(biāo)Tab.6 Main mechanical performance indexes of Cu-Al transition bar
圖6 過(guò)渡排產(chǎn)品示意圖Fig.6 Schematic diagram of transition row products
根據(jù)GB/T32468—2015 標(biāo)準(zhǔn)的要求,銅鋁過(guò)渡排基層和復(fù)層的剝離強(qiáng)度要大于12 N/mm,在-40~150 ℃冷熱沖擊下,銅鋁不分層。過(guò)渡排產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程需要鈑金折彎,因此折彎性能是過(guò)渡排坯料需要重點(diǎn)關(guān)注的性能。經(jīng)90°折彎后,折彎部分圓弧雙側(cè)均無(wú)目測(cè)可見(jiàn)的裂紋為合格產(chǎn)品。彎曲試驗(yàn)直徑選擇規(guī)范如表7 所示。
表7 銅鋁過(guò)渡排彎曲直徑選擇表Tab.7 Bending diameter selection table of Cu-Al transition bar
LED 光源自20 世紀(jì)60 年代進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用至今,應(yīng)用范圍不斷拓展。與傳統(tǒng)的照明產(chǎn)品相比,LED 照明具有節(jié)能、發(fā)光效率高、發(fā)熱量小、壽命長(zhǎng)、安全可靠、輕便宜安裝、無(wú)頻閃(有利于視覺(jué)健康)、環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)。LED 照明與傳統(tǒng)燈具共同構(gòu)成了一個(gè)龐大的市場(chǎng)。
LED 應(yīng)用廣泛,主要應(yīng)用在以下環(huán)境:指示燈類、LED 背光類、顯示屏、手持產(chǎn)品、閃光類、車輛燈具、通用照明、景觀照明、節(jié)日燈飾、特殊照明、綠色農(nóng)業(yè)、生態(tài)養(yǎng)殖、醫(yī)療及公共場(chǎng)館消殺等。
鑒于LED 的廣泛應(yīng)用與海量市場(chǎng)容量,與LED 配套的導(dǎo)體材料市場(chǎng)需求旺盛。由于LED 光源屬于低壓微電子產(chǎn)品,與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和圖像技術(shù)相結(jié)合,具有可在線編程、方便升級(jí)、體積小、重量輕、靈活多變諸多優(yōu)點(diǎn)[9]。發(fā)光效果具有無(wú)限升級(jí)空間,極大地拓展了LED 光源的應(yīng)用場(chǎng)景。
LED 電源線與信號(hào)線集成度要求高,為了滿足節(jié)日燈飾簡(jiǎn)潔、高效、快速更新的要求,節(jié)日燈飾產(chǎn)品需求量激增,已經(jīng)成長(zhǎng)為照明行業(yè)中一個(gè)獨(dú)立的細(xì)分行業(yè)。
銅鋁復(fù)合線路板、框架材料、銅鋁復(fù)合箔,在LED 領(lǐng)域的應(yīng)用需求正在逐步釋放。
銅鋁復(fù)合線、銅鋁屏蔽箔的需求量巨大。燈帶與封裝框架材料市場(chǎng),傳統(tǒng)的C19400 銅帶市場(chǎng),已經(jīng)由銅鋼銅復(fù)合帶部分取代。
建筑裝飾行業(yè)大量使用CMS 材料,傳統(tǒng)的CMS 材料采用膠黏、鈑金加工技術(shù)生產(chǎn),隨著軋制復(fù)合工藝的出現(xiàn),應(yīng)用于建筑裝飾行業(yè)的多金屬CMS 材料應(yīng)用,迎來(lái)了新的機(jī)遇。
銅鋁雙金屬粘貼工藝流程為:膠膜復(fù)合、熱壓預(yù)復(fù)合、熱壓復(fù)合、風(fēng)冷定型、機(jī)械平整、檢驗(yàn)、卷曲、分切、成品。
雙金屬?gòu)?fù)合板除了用作幕墻材料以外,還可以用于金屬屋頂、天溝、天花板、百葉窗、墻面、門(mén)板、門(mén)套、腰線、踢腳線、電梯門(mén)、轎廂、櫥柜裝飾、臺(tái)面、自動(dòng)扶梯、食品工廠與醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)的裝飾用板等,雙金屬版可以進(jìn)行拉絲、著色、壓花處理,應(yīng)用范圍極其廣泛。
裝飾用銅鋁復(fù)合板、鈦鋁復(fù)合板,密度降低,比表面積增加,單重下降后,便于安裝固定。銅鋁CMS 材料界面為銅鋁金屬間化合物,形成了穩(wěn)定的冶金結(jié)合層,界面結(jié)合強(qiáng)度提高,裝飾板壽命延長(zhǎng),有利于幕墻的整體維護(hù),防火等級(jí)也隨之提高。
裝飾板銅鋁 CMS 材料的規(guī)格及主要性能見(jiàn)表8 和表9。雙金屬?gòu)?fù)合板的主要特點(diǎn)總結(jié)如下:強(qiáng)度高、表面平整度好、密度小、加工性能好、防火性能優(yōu)越、節(jié)能環(huán)保、性價(jià)比高。
表8 銅鋁CMS 材料裝飾板規(guī)格參數(shù)Tab.8 Specifications and parameters of Cu-Al CMS material decorative plate
表9 裝飾板銅鋁CMS 材料主要性能參數(shù)Tab.9 Main performance parameters of decorative plate Cu-Al CMS material
建筑裝飾用銅鋁CMS 材料的需求,從大型商業(yè)建筑到民用建筑均有應(yīng)用,并逐步得到普及。根據(jù)客戶的需求,鋁基材料可以使用1 系和8 系鋁合金。如果為了增加背板的強(qiáng)度和硬度,也可以提供3 系、5 系鋁合金材料。
銅鋁CMS 材料在應(yīng)用與推廣方面,逐步得到市場(chǎng)的認(rèn)可,根據(jù)應(yīng)用端的反饋,加工技術(shù)與產(chǎn)品規(guī)格得到提升和拓展。CMS 材料已經(jīng)由銅鋁雙金屬拓展到銅、鋁、碳鋼、不銹鋼、鈦、鎳等六類金屬,復(fù)合形式從雙層雙金屬,拓展為多層多金屬。
CMS 材料加工技術(shù),將材料的物理性能、化學(xué)能能與力學(xué)性能選擇性的保留、集成,是合金化復(fù)合材料的補(bǔ)充和升級(jí)。是一個(gè)需要眾多企業(yè)攜手發(fā)展的廣闊市場(chǎng)。
上述涉及領(lǐng)域的頭部企業(yè)已經(jīng)給予肯定并展開(kāi)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)展,產(chǎn)學(xué)研力量將集中在工藝優(yōu)化、機(jī)制研究與性能拓展方面。CMS 材料的市場(chǎng)前景廣闊,國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)工藝與產(chǎn)品應(yīng)用,在通訊基站器件、電池組件、電動(dòng)汽車部件、光伏組件、LED、建筑裝飾、電力、電子等領(lǐng)域均走在世界前列。期待著優(yōu)秀技術(shù)力量廣泛深入的全面介入,支持該領(lǐng)域的快速發(fā)展。