[發(fā)明專利]一種高性能銅箔及其制備方法

有效

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• 申請日: 2015-12-27
• 公開（公告）號: CN105780066B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設計）人: 何枇林;其他發(fā)明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 深圳百嘉達新能源材料有限公司
• 主分類號: C25D1/04
• 分類號: C25D1/04;C22F1/08
• 代理公司: 深圳龍圖騰專利代理有限公司 44541
• 代理人: 廉瑩

一種高性能銅箔及其制備方法，其特征在于：其顯微組織中的晶粒由兩種不同粒度范圍的晶粒組成，一種為常規(guī)的微米晶，一種為納米晶；納米晶的粒度范圍是10?200納米，微米晶的粒度范圍是0.5微米－10微米；納米晶的體積分數(shù)60%以上，微米晶的體積分數(shù)在40%以下，微米晶分布在納米晶中。該銅箔采用電解、室溫軋制而成。

技術領域

本發(fā)明涉及一種高性能銅箔材料的制備方法，尤其是一種兼具高強度與高塑性的銅箔及其制備方法。

背景技術

銅箔廣泛運用與工業(yè)生產(chǎn)中，例如大量用作各種導電極片，以及用作線路板材料等。在線路板材料中，銅箔的強度是比較重要的性能參數(shù)。強度越高，則意味著可以制備更薄的銅箔，這樣一來可以減少銅箔的用量，降低成本，二來可以提高產(chǎn)品的性能。因此，提高銅箔的強度一直在研究當中。

發(fā)明CN 102925832 A提供一種制備超細孿晶銅的大塑性變形法,包括異步疊軋步驟及其后的熱處理退火工藝,經(jīng)過原材料的制備、均勻化退火、表面打磨、異步疊軋變形退火后,即得到超細孿晶銅材。該發(fā)明采用大變形異步疊軋技術輔以退火熱處理,依靠異步疊軋過程中的剪切應力和累積應變效應促進材料內部的堆垛錯排和晶粒的細化,再通過退火熱處理工藝促進孿晶的形成,為金屬材料的強化技術的深入研究提供一種新的連續(xù)制備方法。 本發(fā)明保持了在加工前后材料的形狀及尺寸未發(fā)生變化,克服了常規(guī)軋制制備板材厚度方向上總應變的限制,增大了變形量,提高了產(chǎn)品表面的質量,具有生產(chǎn)率高,工藝簡單,可以生產(chǎn)大尺寸的金屬板材,易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明CN 102161051 A 提供一種在金屬板材表面形成納米結構的異步軋制方法,其特征在于:所述方法利用異步軋制的搓軋方式對金屬板材進行多道次軋制從而在金屬板材表面形成納米結構,其具體的操作如下:a、選取表面光潔的金屬板材作為基材; b、調整異步軋機的上工作輥與下工作輥的周向速 比在1∶1.05～1∶1.35之間;c、對金屬板材進行多道次軋制,相鄰道次之間軋制方向相反 ;每一道次壓下量為金屬板材厚度的1～30%。該發(fā)明利用異步軋制的方法來解決以往方法中存在的問題,其操作簡潔,效果明顯,利于在實際的生產(chǎn)中推廣應用。

發(fā)明內容：

發(fā)明目的：為了提高銅箔的力學強度，本發(fā)明提供了一種同時提高銅箔強度的方法。本方法結合多次電解制造晶粒度分層的電解銅箔，然后采用微變形異步軋制的方法加工而成。最終銅箔在組織上的特征在于：其顯微組織中的晶粒由兩種不同粒度范圍的晶粒組成，一種為常規(guī)的微米晶，一種為納米晶；納米晶的粒度范圍是10-200納米，微米晶的粒度范圍是0.5微米－10微米。其中納米晶的體積分數(shù)60%以上，微米晶的體積分數(shù)在40%以下，微米晶分布在納米晶中，并且呈顯出條帶狀分布。該銅箔的強度高，而且塑性優(yōu)異。

本發(fā)明的技術方案如下 :

采用可控條件電解的方法，制備不同晶粒大小的銅箔，然后在室溫下采用異步軋制的方法，制備一種高強度的銅箔材料。

具體制備方法包括以下步驟：

1. 采用電解的方式制備銅箔，通過控制制備條件，如改變溫度、濃度等參數(shù)，制備出晶粒大小不均勻的銅箔，晶粒較粗大的一面為銅層1，晶粒較細小的為銅層2。

2. 啟動多功能軋機系統(tǒng)，設定上下軋輥的速比,速比為 1.1－1.5 ;設定每次軋制形變量為1-8%；設定低速輥的速度為0.5-2米／秒；

3. 啟動主傳動電機,開始軋制過程。其中晶粒較細小的一面與快速輥接觸。

4. 待一次軋制過后，重復軋制10次以上；

5. 進行重結晶退火熱處理，重結晶溫度為該銅箔熔點的250到350攝氏度，時間3-20分鐘。

步驟1中電解銅箔的制備過程如下：