铜包铝复合材料研究进展 被引量：39

1

作者 张建宇 姚金金 +2 位作者 曾祥勇 韩艳秋 吴春京 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1275-1284,共10页

对铜包铝复合材料及其相关领域的研究现状进行评述。介绍铜包铝复合材料的主要制备方法、铜铝的界面结合机理、铜铝二元合金相图、金属间化合物相的形成与长大规律等方面的研究成果,并对铜包铝复合材料的发展进行展望。

关键词 铜包铝 复合材料 结合机理 界面反应

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铜包铝复合线材静液挤压加工工艺研究 被引量：26

2

作者 胡捷 《新技术新工艺》 北大核心 2001年第9期27-28,共2页

静液挤压是一种在完全等静水条件下实现大变形的塑性加工方法 ,介绍了利用静液挤压进行铜包铝复合线材的工艺方法 ,通过优化工艺参数 ,静液挤压加工的铜包铝线材实现了铜、铝的冶金结合 ,其电气、力学性能满足美国

关键词 静液挤压 铜包铝 复合线材 加工工艺

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铜铝复合材料在电力电气行业的研究和应用 被引量：18

3

作者 夏兆辉 姚辉 +3 位作者 孙谊媊 王利民 何卫 汤超 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第22期24-28,32,共6页

介绍了铜铝复合材料在电力电气行业的研究和应用现状。对铜铝复合导体的制备工艺进行了总结。探讨了铜铝复合材料的界面结合机理和界面结构。最后,综述了该复合材料的力学性能和电学性能的研究进展。

关键词 铜铝复合材料 制备工艺 铜铝复合界面 力学性能 电学性能

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矩形断面铜包铝复合材料的水平连铸直接复合成形 被引量：16

4

作者 吴永福 刘新华 +2 位作者 谢建新 王连忠 董晓文 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期2500-2507,共8页

制备断面尺寸为50mm×30mm、铜包覆层厚度为3mm的矩形断面铜包铝复合材料，研究结晶器长度、拉坯速度、芯管长度和一次冷却水流量对矩形断面铜包铝复合材料水平连铸直接复合成形过程的影响。结果表明：当连铸结晶器长度为150mm、芯... 制备断面尺寸为50mm×30mm、铜包覆层厚度为3mm的矩形断面铜包铝复合材料，研究结晶器长度、拉坯速度、芯管长度和一次冷却水流量对矩形断面铜包铝复合材料水平连铸直接复合成形过程的影响。结果表明：当连铸结晶器长度为150mm、芯管长度为125mm时，较为合理的拉坯速度范围为75-90mm／min；当拉坯速度过慢时，铝液的填充不连续，导致芯部铝的收缩或冷隔等缺陷；当拉坯速度过快时，铜铝界面反应严重；当拉坯速度为75mm／min时，合理的一次冷却水流量为700L／h，一次冷却水流量大于1000L／h导致铝液填充不连续，一次冷却水流量小于400L／h则导致铜铝界面反应加剧。通过检测芯管出口位置处的石墨内衬温度变化可有效监控铝液的填充行为以及连铸过程的稳定性。 展开更多

关键词 铜包铝 复合材料 矩形断面 水平连铸

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铜包铝复合棒充芯连铸设备的开发 被引量：12

5

作者 薛志勇 秦延庆 吴春京 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期706-709,共4页

为了实现以铝代铜，开发铜铝复合材料，设计和制造了一台制备铜包铝复合棒坯的充芯连铸试验机．该机器的特点为：结晶器为水冷铜套内衬石墨套；在高度方向上设置一高一低直径不同的加热器，下加热器与结晶器相连接在此试验机上；充芯与... 为了实现以铝代铜，开发铜铝复合材料，设计和制造了一台制备铜包铝复合棒坯的充芯连铸试验机．该机器的特点为：结晶器为水冷铜套内衬石墨套；在高度方向上设置一高一低直径不同的加热器，下加热器与结晶器相连接在此试验机上；充芯与连铸同时进行．利用该设备，成功地连铸出芯部直径为φ24mm，外层厚度为8mm的铜包铝双金属复合棒． 展开更多

关键词 连铸机 充芯连铸 铜包铝 复合材料

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铜包铝复合材料连铸充芯工艺 被引量：9

6

作者 薛志勇 吴渊 +2 位作者 谢建新 吴春京 秦延庆 《铸造》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期394-397,共4页

设计和制造成一台制备铜包铝的连铸充芯试验机,特点是,结晶器为水冷铜内衬石墨套;在高度方向上设置一高一低直径不同的加热器,下加热器与结晶器连接在试验机上。结果成功连铸充芯出芯部直径为24mm、外层厚度为8mm的铜包铝双金属复合棒... 设计和制造成一台制备铜包铝的连铸充芯试验机,特点是,结晶器为水冷铜内衬石墨套;在高度方向上设置一高一低直径不同的加热器,下加热器与结晶器连接在试验机上。结果成功连铸充芯出芯部直径为24mm、外层厚度为8mm的铜包铝双金属复合棒。通过测试和分析此复合棒的宏观和微观复合断面、化学成分分布、复合界面的剪切强度,表明此连铸充芯试验机可以制备出复合良好的铜包铝双金属棒,并且发现铜铝结合层的强度高于芯部金属的结合强度。 展开更多

关键词 连铸充芯 铜包铝 复合材料 剪切强度

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铜铝复合材料研究进展 被引量：10

7

作者 吕世敬 谢敬佩 +3 位作者 王爱琴 毛志平 刘帅洋 田捍卫 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期844-849,共6页

介绍了铜铝复合材料的制备工艺及应用,总结了其界面复合机理、界面层的形成过程、界面层金属间化合物的形成与长大规律及其对复合材料物理和力学性能的影响,并对铜铝复合材料的研究方向及发展趋势进行了展望。

关键词 铜铝复合材料 复合机理 金属间化合物

原文传递

Cu/Al界面研究进展 被引量：7

8

作者 冉小杰 周露 +1 位作者 黄福祥 曾利娟 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期366-369,共4页

铜铝复合材料是一种性能优异的新型复合材料,由于其具有极高的导电、导热性能和较强的耐腐蚀性,在电子机械等领域有着广泛的应用。但铜铝为异种金属结合且物理化学性质差异较大,使其界面结构十分复杂,因此Cu/Al界面性能被认为是影响复... 铜铝复合材料是一种性能优异的新型复合材料,由于其具有极高的导电、导热性能和较强的耐腐蚀性,在电子机械等领域有着广泛的应用。但铜铝为异种金属结合且物理化学性质差异较大,使其界面结构十分复杂,因此Cu/Al界面性能被认为是影响复合材料综合性能的主要因素,已引起了人们的广泛关注。本文对Cu/Al界面金属间化合物(Intermetallic compounds,IMC)的组成生长、界面性能以及利用计算模拟方法研究Cu/Al界面等方面进行了综述,并展望了未来发展方向。 展开更多

关键词 铜铝复合材料 界面 金属间化合物(IMC) 性能 计算模拟

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退火温度对铜/铝复合薄带组织和拉伸性能的影响 被引量：2

9

作者 王琛 马丽楠 +4 位作者 马晓光 王涛 姜正义 Mahadi HASAN 赵敬伟 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第3期701-713,共13页

研究退火温度对铜/铝(Cu/Al)复合薄带的组织和拉伸性能的影响以提高材料的力学性能。使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电子背散射衍射仪(EBSD)观察和分析界面层的变化、界面元素的扩散以及Cu和Al各基体的显微组织演变。通过静态... 研究退火温度对铜/铝(Cu/Al)复合薄带的组织和拉伸性能的影响以提高材料的力学性能。使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电子背散射衍射仪(EBSD)观察和分析界面层的变化、界面元素的扩散以及Cu和Al各基体的显微组织演变。通过静态单轴拉伸试验研究Cu/Al复合薄带的拉伸性能。结果表明,Cu/Al基体在退火过程中发生再结晶,在400℃退火后Al基体晶粒生长成粗大晶粒。扩散层厚度随着退火温度的升高而增加,500℃退火后扩散层厚度达到12μm。原始典型轧制织构经退火处理后转变为典型退火织构成分{001}<100>和{001}<110>。一般来说,退火处理降低了材料的抗拉强度,提高了材料的整体塑性,扩散层在传递拉应力方面起着显著作用。 展开更多

关键词 铜/铝复合材料 退火处理 显微组织 织构 拉伸性能

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Cu/Al复合材料界面组织与性能的研究进展 被引量：2

10

作者 孙建波 周建溢 +4 位作者 焦玉凤 张达 崔虹云 张云龙 胡明 《铜业工程》 CAS 2023年第5期25-35,共11页

Cu/Al复合材料拥有优异的导电、导热性能及良好的耐腐蚀性,被广泛应用于通讯、电力和新能源等领域。作为异种金属连接形成的复合材料,其在制备过程中最大的难点在于消除异种金属间热膨胀系数差异等物理性质引起的缺陷,且连接处的界面间... Cu/Al复合材料拥有优异的导电、导热性能及良好的耐腐蚀性,被广泛应用于通讯、电力和新能源等领域。作为异种金属连接形成的复合材料,其在制备过程中最大的难点在于消除异种金属间热膨胀系数差异等物理性质引起的缺陷,且连接处的界面间组织是影响其性能的主要因素,所以对此进行研究十分重要。综述了超声波焊接、搅拌摩擦焊、爆炸焊和铸造法下Cu/Al复合材料界面金属间化合物(IMC)的种类、形成机理,同时总结了Cu/Al复合材料性能改进常用的辅助手段:在等离子焊接和真空铸造工艺中添加微量元素;在拉拔旋压、轧制和爆炸焊后进行热处理;在超声波焊接、轧制中进行电脉冲辅助。国内外研究者们还广泛应用计算机模拟技术来研究Cu/Al复合材料的界面组织和性能。采用自主研发的冲击射流复合铸造工艺成功制备出Cu/Al复合材料,界面组织为Al_(2)Cu,Al Cu和Al_(4)Cu_(9),最大结合强度为23 MPa。 展开更多

关键词 Cu/Al复合材料 金属间化合物 冲击射流 界面组织 热处理

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铜/铝复合材料研究与应用进展 被引量：4

11

作者 严浩 《世界有色金属》 2022年第6期171-173,共3页

铜/铝复合材料是一种新型层状金属复合板材料,是近年金属材料研究领域中的热点,但由于复合技术和界面相等问题,铜/铝复合材料的制备工艺、界面组织控制、金属间化合物种类及相演变等关键因素决定着复合材料的最终使用性能。本文概述了铜... 铜/铝复合材料是一种新型层状金属复合板材料,是近年金属材料研究领域中的热点,但由于复合技术和界面相等问题,铜/铝复合材料的制备工艺、界面组织控制、金属间化合物种类及相演变等关键因素决定着复合材料的最终使用性能。本文概述了铜/铝复合材料的制备工艺,研究方法,对金属间化合物种类、界面相的生长行为、相的演变进行了综合分析,并对发展方向和应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 铜/铝复合材料 界面组织 金属间化合物

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铜包铝复合扁排立式充芯连铸设备的研制 被引量：5

12

作者 张建宇 王屹峰 +3 位作者 万长清 曾祥勇 蔡鹏 吴春京 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期265-268,共4页

设计和制造了一台制备铜包铝复合扁排的立式充芯连铸试验设备,该设备的特点是在高度方向上设置上下两个加热坩埚分别熔化铜和铝;外层铜管在结晶器中首先形成,铝液随之通过充芯管充填到铜管中,铜、铝界面通过互扩散实现冶金结合。利用此... 设计和制造了一台制备铜包铝复合扁排的立式充芯连铸试验设备,该设备的特点是在高度方向上设置上下两个加热坩埚分别熔化铜和铝;外层铜管在结晶器中首先形成,铝液随之通过充芯管充填到铜管中,铜、铝界面通过互扩散实现冶金结合。利用此设备,成功地连铸出铜层厚度为2mm,芯部铝厚度为10mm,宽为60mm的铜包铝复合扁排。 展开更多

关键词 铜包铝 充芯连铸 复合扁排

原文传递

结合层对铜/铝复合材料力学性能的影响 被引量：5

13

作者 王艳艳 刘平 +3 位作者 刘新宽 王子延 王冰 陈小红 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期524-530,共7页

运用新型感应加热工艺,通过固-液-固相复合法制备铜/铝复合材料。分析了结合层的成分、硬度、线膨胀系数对铜/铝复合材料机械性能的影响。用热机械分析仪对结合层线膨胀系数进行测量,用扫描电子显微镜（SEM）和偏光显微镜（PM）观察界... 运用新型感应加热工艺,通过固-液-固相复合法制备铜/铝复合材料。分析了结合层的成分、硬度、线膨胀系数对铜/铝复合材料机械性能的影响。用热机械分析仪对结合层线膨胀系数进行测量,用扫描电子显微镜（SEM）和偏光显微镜（PM）观察界面形貌,用电子探针（EPMA）和X射线衍射仪（XRD）进行物相分析,用显微硬度计对结合层的硬度进行测量。结果表明：界面中间化合物主要为CuAl2,Cu9Al4和AlCu;不同成分的结合层具有不同的硬度值,Cu9Al4层、AlCu层和CuAl2层的硬度依次为：HV 204.5,HV 271.5,HV 233.9;铜/铝复合材料结合层线膨胀系数为27.0×10^-6℃^-1,结合层与铜之间较大的线膨胀系数差是造成铜/铝复合材料经热循环后易在界面层靠近铜侧区域出现裂纹的主要原因。 展开更多

关键词 铜铝复合材料 结合层 硬度 显微组织 线膨胀系数 热循环

原文传递

C18150铜/1060铝层状复合材料铸轧工艺优化及组织性能研究

14

作者 姬佳乐 柳培 +2 位作者 王爱琴 毛志平 谢敬佩 《精密成形工程》 北大核心 2023年第10期67-74,共8页

目的通过有限元模拟方法探究铸轧过程中铜铝层状复合材料温度场和液相率的演变规律,确定铸轧过程中的最优走坯速度和浇铸温度,并制备一种具有高强高导的铜/铝/铜层状复合材料。方法基于Ansys Workbench软件中的Designmodeler模块建立二... 目的通过有限元模拟方法探究铸轧过程中铜铝层状复合材料温度场和液相率的演变规律,确定铸轧过程中的最优走坯速度和浇铸温度,并制备一种具有高强高导的铜/铝/铜层状复合材料。方法基于Ansys Workbench软件中的Designmodeler模块建立二维模型,使用JMatPro软件模拟C18150铜和1060铝的热物性参数,通过Mesh模块进行网格划分并利用Fluent模块对模型进行求解。通过调整和优化走坯速度和浇铸温度等参数,研究其对液相率和温度场的影响。制备了高强高导铜/铝/铜层状复合材料,并通过场发射扫描电镜、电子万能试验机、手持式导电率测试仪和扫描电镜等手段对铜/铝/铜层状复合材料界面的微观组织、抗拉强度、导电率以及拉伸断口进行表征和分析。结果当走坯速度和浇铸温度分别为1.2mm/min和963K时,铸轧效果最佳,制备的复合材料界面平整且结合良好,界面处存在Al_(2)Cu和Al_(4)Cu_(9)双界面层。拉伸强度和延伸率分别为201MPa和16%,铜侧导电率为87%IACS,铜铝断口处均出现了大量韧窝,表明为韧性断裂。结论通过优化铸轧工艺参数制备的铜/铝/铜层状复合材料具有优异的强度和导电率。 展开更多

关键词 铜铝复合材料 铸轧工艺 数值模拟 显微组织 性能

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基于电阻频响法的绕组材质无损检测技术研究 被引量：4

15

作者 吴燕 李洋 +3 位作者 穆海宝 刘岚 史常凯 张冠军 《电测与仪表》 北大核心 2020年第14期74-82,共9页

近年来随着双金属复合材料技术的发展,铜铝复合材料在一些电力设备中得到广泛应用,但也有些部分厂家“以铝充铜”,使得导体材质无法确定,给设备的运行维护工作带来困难。因此,亟需一种导体材质快速无损检测方法,这对电力设备材质辨别和... 近年来随着双金属复合材料技术的发展,铜铝复合材料在一些电力设备中得到广泛应用,但也有些部分厂家“以铝充铜”,使得导体材质无法确定,给设备的运行维护工作带来困难。因此,亟需一种导体材质快速无损检测方法,这对电力设备材质辨别和运行维护具有重要的工程意义。文中基于电磁场理论,建立了铜包铝导体交流电阻数学模型,仿真分析了交流电阻随频率的变化规律,并对不同频率电阻进行归一化处理,发现不同铜含量的铜包铝线的电阻变化率存在转折点,通过对比分析其转折频率,可以实现不同材质绕组的无损鉴别。在此基础上,绕制不同材质的测试绕组,对仿真模型进行了实验研究,验证了基于电阻频响法的绕组材质无损检测技术的可行性。 展开更多

关键词 铜铝复合材料 交流电阻 材质检测

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脉冲电流对铜热浸镀铝界面扩散行为的影响机理分析 被引量：3

16

作者 张俊鹏 黄华贵 +2 位作者 燕猛 刘冬冬 赵阳 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2020年第4期347-352,共6页

以铜热浸镀铝界面扩散层调控问题为对象,通过在制备过程中施加不同强度和频率的脉冲电流,研究了脉冲电流参数及电极连接方式对铜/铝复合界面扩散行为的影响规律和作用机理。结果表明,电流密度由0.9×10^6A/m^2提高至2.84×10^6 ... 以铜热浸镀铝界面扩散层调控问题为对象,通过在制备过程中施加不同强度和频率的脉冲电流,研究了脉冲电流参数及电极连接方式对铜/铝复合界面扩散行为的影响规律和作用机理。结果表明,电流密度由0.9×10^6A/m^2提高至2.84×10^6 A/m^2,无论铜基体接正极还是负极,扩散层厚度先减小再增大;电流密度不变,将脉冲频率从400 Hz逐渐增加至600 Hz,扩散层厚度有所减薄。电子风力和原子的电阻差异是影响电场中液态金属原子间相互扩散的主要原因,因此,通过调整脉冲参数可以实现扩散层厚度的定量化控制,研究结果为调控层状复合材料结合性能和导电性能提供了一种新的可选方案。 展开更多

关键词 脉冲电流 铜热浸镀铝 复合界面 铜/铝复合材料 扩散行为

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铜铝高频感应焊接工艺的探究 被引量：3

17

作者 王艳艳 刘平 +3 位作者 刘新宽 王子延 王冰 曹凯 《有色金属材料与工程》 CAS 2017年第5期260-265,共6页

运用新型感应加热工艺,通过固-液-固相复合法制备铜/铝复合材料.由于加热功率和加热时间会影响结合层厚度的形成,根据感应加热原理及其焊接过程中焊接速度快、铝融化温度高以及铜铝材料紧密接触等特点,对已有焊接设备进行改进.使用直径... 运用新型感应加热工艺,通过固-液-固相复合法制备铜/铝复合材料.由于加热功率和加热时间会影响结合层厚度的形成,根据感应加热原理及其焊接过程中焊接速度快、铝融化温度高以及铜铝材料紧密接触等特点,对已有焊接设备进行改进.使用直径为0.1 mm、可耐高温的镍铬-镍硅(NiCr-NiSi)表面瞬态热电偶对铜铝接触面之间的温度进行测量,设计与制造了加热时间控制器及热电偶测温装置,得到在焊接过程中不同感应加热功率条件下加热温度与加热时间之间的工艺曲线,得知铜铝运用感应加热工艺进行焊接时,不同加热功率对应不同的加热时间,感应加热功率越大,加热速率越大,所用加热时间越少;当感应加热功率为12.63kW、加热时间为24s时,所制备的铜铝复合材料结合层效果最佳. 展开更多

关键词 铜铝复合材料 高频感应焊接 设备改进 表面热电偶 工艺参数

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Cu/Al复合材料热电性能的研究 被引量：3

18

作者 王艳艳 王聪兴 +3 位作者 刘平 刘新宽 王子延 曹凯 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期1151-1155,共5页

运用新型感应加热工艺,通过固-液-固相复合法制备铜/铝复合材料。分析了不同成分结合层的电阻率及结合层厚度与铜铝复合材料热电性能间的关系。实验中用氙灯导热仪DXF200对Cu/Al复合材料结合层的导热系数进行测定,用SB100A/20A型四探针... 运用新型感应加热工艺,通过固-液-固相复合法制备铜/铝复合材料。分析了不同成分结合层的电阻率及结合层厚度与铜铝复合材料热电性能间的关系。实验中用氙灯导热仪DXF200对Cu/Al复合材料结合层的导热系数进行测定,用SB100A/20A型四探针导体/半导体电阻率测试仪对Cu/Al复合材料结合层电阻率进行测定。结果表明,铜铝复合材料结合层的导热系数为205.6 W/(m·K),铜铝复合材料中间化合物Cu9Al4的电阻率为14.35×10-8Ω·m,CuAl的电阻率为11.56×10-8Ω·m,CuAl2的电阻率为8.17×10-8Ω·m,且随着结合层厚度的增加,复合材料的等效导热系数逐渐减小,当铜铝复合材料结合层厚度保持在1~100μm的范围时有具有较好的导电、导热性能。 展开更多

关键词 铜/铝复合材料 结合层厚度 导热系数 电阻率 金属间化合物

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铜材在CPU散热器中的应用 被引量：1

19

作者 江钟 《铜业工程》 CAS 2013年第3期7-10,共4页

介绍了CPU散热器的基本知识,说明了散热器对CPU运行状况的重要影响。分析了不同散热器材料性能上的主要差异,详细阐述了目前CPU主流散热器铜铝复合风冷散热器的加工方法,并说明了不同型式的铜铝复合风冷散热器效果上的差异,分析铜材在CP... 介绍了CPU散热器的基本知识,说明了散热器对CPU运行状况的重要影响。分析了不同散热器材料性能上的主要差异,详细阐述了目前CPU主流散热器铜铝复合风冷散热器的加工方法,并说明了不同型式的铜铝复合风冷散热器效果上的差异,分析铜材在CPU散热器中的应用前景。 展开更多

关键词 CPU散热器 导热效能 温度分布 铜铝复合 插焊 锁合工艺 纯铜散热器

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铜铝复合棒内部涡流场分布的数值模拟 被引量：1

20

作者 于宝义 赵娜 +2 位作者 杨继伟 吴永广 袁晓光 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2009年第4期414-417,共4页

针对铜铝复合棒的导电性问题,利用有限元方法对新型铜铝复合棒内部涡流场进行了模拟计算.在铜管外径一定的条件下,改变复合棒的电流加载和其它尺寸,得到同一复合棒在不同电流加载情况下的电流密度分布以及在相同电流加载、不同铜层厚度... 针对铜铝复合棒的导电性问题,利用有限元方法对新型铜铝复合棒内部涡流场进行了模拟计算.在铜管外径一定的条件下,改变复合棒的电流加载和其它尺寸,得到同一复合棒在不同电流加载情况下的电流密度分布以及在相同电流加载、不同铜层厚度时所对应的电流密度分布,同时计算出各种情况下复合棒的总阻抗.模拟结果表明:在加载一定的情况下,流经复合棒的电流和总体阻抗随着铜覆盖层厚度的增加逐渐减小,增到一定厚度后,电流和阻抗的变化更小;在电压一定的条件下,随着电流频率的增加,铜铝复合棒中心处的电流密度呈变小趋势.根据数值模拟得出复合棒阻抗值随电流频率的改变呈线性变化的规律,为实现用铜铝复合棒取代纯铜及纯铝棒提供了理论和设计依据. 展开更多

关键词 铜铝双金属 复合棒 涡流场 分布规律 数值模拟 电流密度 壁厚 频率

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