本發(fā)明屬于材料加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏接線盒銅包鋁導(dǎo)電板及其精軋復(fù)合方法。

背景技術(shù)：

由于太陽能是一種綠色可再生能源，利用光生伏特效應(yīng)進(jìn)行發(fā)電的太陽能電池技術(shù)備受世人矚目。光伏接線盒作為最基本的電能引出部件，是光伏組件構(gòu)建發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。目前市場上太陽能用光伏接線盒大多以銅板作為導(dǎo)電體，銅是貴重的稀有金屬，資源匱乏致使其成本居高不小。鋁和銅都是常有的導(dǎo)電材料，盡管鋁的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性不及銅，但其密度僅為銅合金的1/3，資源相對豐富，價格僅為銅價的1/4，還同樣具有優(yōu)良的耐蝕性和柔韌性。

此外，盡管銅的瞬時吸熱能力比鋁快1.6倍，可其散熱速度較慢，光伏接線盒導(dǎo)電銅片的高溫會影響周圍的零部件從而影響盒體本身的安全性。因此，將銅材和鋁材的優(yōu)點結(jié)合起來，制成銅包鋁復(fù)合板代替單層的銅板，不僅可以顯著降低接線盒的生產(chǎn)成本，還能提高產(chǎn)品的綜合性能，應(yīng)用市場十分廣闊。

傳統(tǒng)的銅鋁復(fù)合板主要靠爆炸復(fù)合法來生產(chǎn)，其復(fù)合界面結(jié)合良好，但機(jī)械化程度低、質(zhì)量不穩(wěn)定、成品率低、生產(chǎn)成本高，不能連續(xù)大面積復(fù)合。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種光伏接線盒銅包鋁導(dǎo)電板的精軋復(fù)合方法，一次性進(jìn)行多孔的打樣沖工序，速度快，鉆孔的精度和位置度高。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：

一種光伏接線盒銅包鋁導(dǎo)電板的精軋復(fù)合方法，包括如下步驟：

1）選取純銅-純鋁-純銅三層復(fù)合板作為軋制基板，所述基板的厚度為2mm，單面純銅表面層與純鋁中間層的厚度比為1:6；

2）將基板精軋至所需厚度0.7mm，軋制壓下率為65%，獲得鋁代銅體積百分比高達(dá)75%的銅包鋁復(fù)合薄板；

3）將精軋后的銅包鋁復(fù)合薄板進(jìn)行擴(kuò)散退火，退火溫度為300℃，退火時間為1h，形成三層界面擴(kuò)散層，最終獲得所需的銅包鋁導(dǎo)電板。

進(jìn)一步的，步驟3）中所述銅包鋁導(dǎo)電板中純銅與純鋁的體積比為2:6。

進(jìn)一步的，步驟3）中經(jīng)過擴(kuò)散退火得到的銅包鋁導(dǎo)電板的純鋁層和純銅層之間呈鋸齒狀冶金結(jié)合，純鋁層和純銅層之間形成的界面擴(kuò)散層依次由Al₂Cu層、AlCu層和Al₄Cu₉層三層組成。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明生成的銅包鋁導(dǎo)電板的鋁、銅體積比高達(dá)到6：2，由于鋁代銅的體積百分比達(dá)到75%，顯著降低了光伏接線盒導(dǎo)電板的材料成本，因其兼具銅的優(yōu)良導(dǎo)電性和較小的比重，很好地滿足了光伏接線盒導(dǎo)電板的綜合性能要求。本發(fā)明的復(fù)合導(dǎo)電薄板中各層之間呈鋸齒狀冶金結(jié)合，抗彎折能力強(qiáng)，精軋復(fù)合工藝解決了現(xiàn)有軋制銅鋁復(fù)合板存在的結(jié)合強(qiáng)度不高的問題，可推廣應(yīng)用于中、厚鋁銅雙金屬復(fù)合板的生產(chǎn)，滿足了電子電力某些特殊需求的應(yīng)用領(lǐng)域，工業(yè)應(yīng)用前景良好。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所生成的銅包鋁導(dǎo)電板界面結(jié)構(gòu)的掃描電鏡照片圖；

圖3為本發(fā)明所生成的銅包鋁導(dǎo)電板的界面擴(kuò)散層在高倍率下掃描電鏡照片圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。

參照圖1至圖3所示，本發(fā)明一種光伏接線盒銅包鋁導(dǎo)電板的精軋復(fù)合方法主要如下：

選取純銅-純鋁-純銅三層復(fù)合板（即上方的純銅層5-中間純鋁層1和下方的純銅層5，其結(jié)構(gòu)如圖1所示）作為軋制基板，所述基板的厚度為2mm，單面純銅表面層與純鋁中間層的厚度比為1:6（即復(fù)合板中鋁代銅的體積比達(dá)到75%）；切割成尺寸為5mm×2mm×2mm的軋制試樣。首先，在室溫下對該復(fù)合基板進(jìn)行精軋，精軋時采用HR-01電動加熱型對輥軋機(jī)，其軋輥寬度為100mm，兩輥間的最大空隙為1.25mm，轉(zhuǎn)速為18mm/s，所選壓下率為65%，軋制后獲得板厚為0.7mm的銅包鋁復(fù)合薄板。然后，在保護(hù)氣氛下對精軋后的銅包鋁復(fù)合薄板進(jìn)行擴(kuò)散退火，擴(kuò)散退火采用型號為KSL-1100X-S的電阻式加熱爐，退火溫度為300℃，退火時間為1h， 即獲得復(fù)合效果良好的銅包鋁導(dǎo)電板。

本實施例采用日立S-3400N掃描電鏡觀察退火后銅包鋁復(fù)合導(dǎo)電板的界面結(jié)構(gòu)（如附圖2所示），退火后銅包鋁復(fù)合導(dǎo)電板的純銅表面層和純鋁中間層之間呈鋸齒狀冶金結(jié)合，由更高倍率下的界面部位掃描電鏡圖（如附圖3所示）及電子探針能譜分析可見，界面擴(kuò)散層由Al₂Cu層3、AlCu層2和Al₄Cu₉層4三層構(gòu)成，該擴(kuò)散層的形成不僅提高了界面復(fù)合強(qiáng)度，還有效地緩和了界面結(jié)合應(yīng)力、降低了開裂傾向。采用島津ZUAG-I250KV電子拉伸試驗機(jī)測試退火后銅包鋁復(fù)合導(dǎo)電板的室溫拉伸性能，參照GB228-2002《金屬材料室溫拉伸試樣方法》測得退火后銅包鋁復(fù)合導(dǎo)電板的抗拉強(qiáng)度達(dá)到149MPa，延伸率達(dá)到24%。采用QJ36S型低電阻直流電阻測試儀測試退火處理后銅包鋁復(fù)合導(dǎo)電板的面電阻，測試面積為1mm×1mm，測得復(fù)合板的電阻率值僅為0.018 Ω·mm2 /m。所得銅包鋁復(fù)合導(dǎo)電板的比重僅為純銅導(dǎo)電板的50%，而成本僅為純銅導(dǎo)電板的62.5%，很好地滿足了光伏接線盒導(dǎo)電板的綜合性能要求。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。