銅層和鋁層之間的結(jié)合強(qiáng)度大于鋁內(nèi)部的結(jié)合強(qiáng)度，可視為一種新金屬材料。
| 材料屬性 | 純銅 | 純鋁 | 銅合金（黃銅） | 銅包鋁（傳統(tǒng)材料） | 新型銅鋁復(fù)合材料 |
|---|---|---|---|---|---|
| 導(dǎo)電能力（電導(dǎo)率） | 58.0 MS/m | 65% | 28% | 65%~80% 膨脹不同易分層導(dǎo)致接觸電阻 | 85%~90% |
| 導(dǎo)熱能力（熱導(dǎo)率） | 401 W/(m?K) | 60% | 23% | 銅鋁沒(méi)有形成原子層連接， 兩者膨脹系數(shù)不同， 導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定 | 鋁吸熱、銅導(dǎo)熱特殊結(jié)構(gòu) 散熱強(qiáng)于純銅 |
| 吸熱能力（比熱容） | 3900J/(kg?℃) | 226% | 99% | ||
| 密度 | 8.96（g/cm3） | 30% | 95% | 30%-50% | 44% |
| 吸耐腐蝕性 | 耐腐蝕 | 空氣中極易形成氧化膜， 且在酸堿中易腐蝕 | 耐腐蝕 | 結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易形成電化學(xué)腐蝕，可用性堪憂 | 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定致密， 耐腐蝕性能媲美純銅 |
| 價(jià)格 | 約7.5萬(wàn)元/噸 | 約2萬(wàn)元/噸 | 約4萬(wàn)元/噸 | 成本價(jià)+ 加工費(fèi)用 | 銅價(jià)+ 加工費(fèi)用 |
集膚效應(yīng)
當(dāng)導(dǎo)體中通過(guò)高頻交流電流時(shí)，電流會(huì)集中在導(dǎo)體表面附近，導(dǎo)體中心的電流密度顯著減少。
電化學(xué)腐蝕
兩種金屬接觸時(shí)，金屬帶有不同的電量，易形成原電池效應(yīng)導(dǎo)致陽(yáng)極金屬發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象。
渦流效應(yīng)
導(dǎo)體在變化的磁場(chǎng)中，內(nèi)部會(huì)感應(yīng)出環(huán)形電流(渦流)，因?qū)w電阻產(chǎn)生焦耳熱并導(dǎo)致能量損耗的現(xiàn)象。 電導(dǎo)率更高的金屬感應(yīng)渦流更大、損耗更高。
銅鋁基復(fù)合材料介紹
金屬銅是僅次于鋼鐵、鋁的第三大類金屬品種，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和較強(qiáng)的耐腐蝕性能，被視為電導(dǎo)體、熱導(dǎo)體的首選材料，但資源稀少，價(jià)格昂貴。金屬鋁是僅次于鋼鐵的第二大類金屬品種，具有比重小以及良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱及延展性，是地殼中僅次于氧和硅含量為第三大的元素，資源豐富、價(jià)格經(jīng)濟(jì)。銅鋁復(fù)合材料具有銅和鋁的物理、化學(xué)及力學(xué)特性，良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，耐腐蝕，重量輕、價(jià)格經(jīng)濟(jì)，層狀材料還具有抗爆炸好、抗振動(dòng)疲勞強(qiáng)度高的特點(diǎn)。多層銅鋁復(fù)合材料更有著多方面超越單一金屬的優(yōu)異物理及機(jī)械特性，彌補(bǔ)單一材料的不足，是綜合性能優(yōu)良的特殊材料。
采用固相等溫態(tài)復(fù)合技術(shù)制備銅包覆鋁合金復(fù)合材料，具有結(jié)合面過(guò)渡電阻及熱阻抗低，結(jié)合強(qiáng)度良好的材料特性，以及延展性和成型性好的機(jī)械加工特性。制備的銅鋁復(fù)合材料為雙金屬包覆層和芯層加冶金結(jié)合層的三層材料結(jié)構(gòu)，銅鋁界面在形變與溫度場(chǎng)作用下實(shí)現(xiàn)原子間金屬鍵結(jié)合并產(chǎn)生中間態(tài)化合物。雙金屬銅鋁復(fù)合材料解決了純鋁材料在焊接、滅弧、耐磨以及導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能比純銅差的缺點(diǎn)，也解決了純銅材料質(zhì)量重、強(qiáng)度低、資源少、成本高等工業(yè)應(yīng)用的缺點(diǎn)。銅鋁復(fù)合材料正逐步在導(dǎo)電、導(dǎo)熱、及特殊工業(yè)產(chǎn)品中替代純銅材料，且在某些性能方面超越了純銅材料。
銅鋁復(fù)合材料的主要特性
? 輕金屬稟性
? 優(yōu)異的導(dǎo)熱及導(dǎo)電性；
? 超越的散熱性能；
? 極佳的焊接與電鍍稟性；
? 材料韌性好易于加工；
? 提供經(jīng)典的外觀以及銅的優(yōu)異導(dǎo)電性與合金鋁重量輕強(qiáng)度高特性的完美結(jié)合；
? 兩個(gè)金屬層通過(guò)等溫態(tài)固相熱覆合過(guò)程形成了永久性冶金結(jié)合，這一獨(dú)特的過(guò)程確保了不存在氣泡、空隙，氧化物及其他復(fù)合夾雜物
? 成形性：其充分的延展特性確保了優(yōu)質(zhì)成型及深度拉拔和扭折等高精度加工要求；
? 可控在線退火提供了自軟態(tài)到硬態(tài)區(qū)間的各種柔韌度；
應(yīng)用及前景展望
開(kāi)發(fā)適合工業(yè)化規(guī)模化生產(chǎn)的高效率、自動(dòng)化、低能耗、短流程復(fù)合技術(shù)用于制備高質(zhì)量的銅包覆鋁合金復(fù)合產(chǎn)品，為迅速發(fā)展的電子、電力、電氣、電器、冶金、機(jī)械、汽車、能源、軍工、航空和航天等工業(yè)領(lǐng)域提供可供選擇的新材料新產(chǎn)品，將產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益，又由于合理地利用了資源，保證了經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，具有重要的社會(huì)效益。
銅鋁復(fù)合材料已被歐洲空客公司采納并應(yīng)用于空客380飛機(jī)上。銅鋁復(fù)合導(dǎo)體材料也已應(yīng)用在軌道交通、大型建筑、船舶軍艦等工業(yè)領(lǐng)域。銅鋁復(fù)合熱導(dǎo)管材還被應(yīng)用于制冷設(shè)備。銅鋁復(fù)合材料作為一種特殊大宗金屬材料可廣泛應(yīng)用于汽車、飛機(jī)、航天等現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域。