本技术方案涉及电池技术领域,特别是一种铝钢复合板材的创新制备工艺。该工艺包括钢基体预处理,首先使用无水乙醇清洁钢基体表面,去除污垢,然后进行喷砂处理以增强表面粗糙度,为后续铝层的结合提供坚实基础。
背景技术
铝/钢复合板的制备技术有多种,其中常见的有轧制法,爆炸复合法,铸轧复合法。其中轧制法可分为热轧、冷轧、两步轧制法。冷轧法:冷轧法首先利用波纹辊实现钢和铝之间的较强的啮合,再通过热轧平辊使复合板平整的同时进一步协调金属的变形,但因为冷轧过程中缺乏高温和高压的作用,使得金属原子间的扩散和结合受到一定限制,所以所制备出的复合板结合强度不高。热轧法:将铝板和钢板加热至一定温度,然后压合在一起形成复合板。这种方法能够确保铝和钢基体之间的较好的结合,但其在热轧过程中板型难以控制。冷轧法:在室温下通过轧机将铝板和钢板轧在一起,形成复合板。这种方法可以制备出较薄的复合板,但需要较高的压力和加工精度,以确保铝和钢基体之间的紧密结合。爆炸复合法:在钢基体和铝之间设置爆炸炸药,使其在瞬间爆炸,产生极高温度和压力,从而使两种金属快速熔合在一起。这种方法制备的铝/钢复合板界面结合性能高,但要求较高的精度和技术,并且爆炸物及其副产物使得该方法面临很大的安全问题。两步轧制法:首先将两种金属板材完成组坯固定,然后进行热轧,退火矫直后进行冷轧,此种方法存在质量控制难度,界面结合不牢固等问题。铸轧复合法:将两块钢板叠合,内层涂上剥离剂,四周焊合后放在盛有金属液的铸模中。待液态金属凝固后进行初轧,最后将焊合的边部切掉,即得到复合板。该方法工艺简单,成本低,可用于批量生产。但需要注意的是,由于复合温度高,复合基板表面容易发生氧化,且复层金属与基体金属的熔点不同,结合部位容易产生熔损。综上所述目前常用的复合板制备方法都有其不可避免的缺陷,因此提出一种相较于传统制备工艺更加方便,高效的制备方法显得尤为重要。
冷喷涂是一种新型的增材制造技术,采用特殊的喷涂装置,将粉末状涂层材料通过高速气体流喷涂到基体表面。其工作原理是将高压气体(He、N2
、空气或它们的混合气体)导入到特殊设计的拉瓦尔喷嘴,利用高压气体在较低的温度下(低于喷涂材料的熔点)加速微米尺度的颗粒,使其在固态下以较高的速度撞击基体,通过颗粒发生剧烈的塑性变形而沉积于基体表面形成涂层。冷喷涂技术的特点包括:不需要将喷涂的金属粒子熔化,基体表面产生的温度一般不会过高,可在金属、玻璃、陶瓷的工件表面实现快速、高效、环保的涂层制备,可用于制备多层涂层和夹心式涂层等多种结构的涂层。如果涂层出现缺陷或损伤,可以采用冷喷涂技术进行修复。
实现思路