毕业论文(设计)外文翻译

1、毕业论文（设计）外文翻译题 目：复合金属和冷轧在固体氧化物燃料电池中的应用技术系部名称：机械工程系 专业班级:学生姓名：学 号：指导教师：教师职称：2011年03月20日复合金属和冷轧在固体氧化物燃料电池中的应用技术chen lichum yang zhenguo bijendra jha, guanguang xia, jeffry w> stevenson摘要金属双极板性已成为在屮温固体氧化物燃料电池（sofc）的发展小越来越有趣的话 题。高温抗氧化合金是目前被认为是合适的候选材料。然而在这些合金中，虽然不同类 的合金显示了不同的优势和劣势，但是儿乎没有任何一种可以完全满足应用生产的

2、严格 要求。为了整合优势，避免不同种类的合金各门的弊端，提出了复合金属固体氧化物燃 料电池的互连应用和互连结构。本文给岀了复合的方法及其应用的简要介绍，并讨论这 种制作金属层状结构的复合技术的可行性。为了检验这种方法的可行性，选定奥氏体银 基合金海恩斯230和铁素体不锈钢铝453制造成的复合金屈为例子。它作为一种复合结 构材料的适用性进行了研究。2005埃尔塞维尔bv公司保留所有权利。关键词：复合金屈；轧制;固体氧化物燃料电池复合k简介最新发展的固体氧化物燃料电池（sofc）技术已使固体氧化物燃料电池的工作温度 降低到中温范围（600800°c）。在口益增长的需求驱动下，导致更具有成

3、本效益的复合 金属取代了在高温下（900-1000°c）使用的传统陶瓷材料固体氧化物燃料电池堆46。金属 固休氧化物燃料电池的设计有三个基本要求：（1）提供一个电传导通路，它允许嵌入其 中的单个屯池相互连接；（2）分离单个电池之间的燃料和氧化剂气体通路；（3）主要结构 上的成分能够起保持整体的机械支撑和电池堆的稳定作用，并保持气路密封通路的机械 连接而的稳定。因此，当固体氧化物燃料电池工作时，在数千小时的高温环境中伴随着 众多热循环，其阳极进行还原反应、阴极进行氧化反应，复合材料必定会稳定的发生热 的、化学的、机械的变化。复合材料必须保证任何密封材料与它接触的是稳定的。此外, 复合材

4、料必须与电极接触材料在化学上相容，用于降低接触电阻。更具体地说，复合金 屈材料必须具有良好的表而稳定性，即抗氧化、抗腐蚀，在600至800摄氏度下，长期 的高导屯性，良好的热机械稳定性，并与其他屯池组件（如密封件，屯极）的兼容性， 和较低的成木。总体而言，有三种合金在高温下抗氧化，都是基于保护性氧化膜的形成，它们是氧 化铝，氧化硅和氧化钻5o氧化铝合金中的牒一鎔一铝，钻一鎔一铝，以及价格低的 铁一銘一铝，这些合金通常有一层极薄的氧化铝能够在高温下保护内部组织不被氧化和 腐蚀。然而，氧化铝的高电阻特性使这些合金不宜作为复合金屈固体氧化物燃料电池的 原料，除非采取特别措施來克服这种障碍。二氧化硅形

5、成的基于镰，钻和铁的合金，其 表面有较好防护性，抗氧化性和抗腐蚀性，但是它们在室温下通常都是易碎的，使它们 不适合成型操作。同时，石英的低导电性也使它不适合作为复合金屈固体氧化物燃料电 池的原料。氧化珞貝有较好的导电性。另外一个优点是，珞会降低合金的热膨胀系数 （cte）。在氧化珞形成合金屮，铁索休不锈钢和奥氏休镰（铁）珞或铁一镰一珞合金被认为 是合适的候选材料。铁素体不锈钢通常具有更低的成本效益，在某些情况下，它表现出 良好的热膨胀系数（热膨胀系数）和其他电池组件相匹配。然而，有三个因素会导致复 合金属固体氧化物燃料电池中金属的加速损失和局部的腐蚀。第一、随着使用时间的增 长，其电阻会变大；

6、第二、固体氧化物燃料电池在其工作温度卜机械强度一般较低；第 三、在两个反应极附近，特别是含碳的阳极附近发生的非正常反应相比之下，在固体氧 化物燃料电池正常使用过程中，银一铁一銘或铁一银一銘合金在高温下具有优良的机械 强度，抗氧化性和抗腐蚀性，并但这种合金比铁素体不锈钢更容易制造。但是，这些银 铁一钻或铁一镰一钻基合金一般比铁索体合金昂贵，还有一个相对较高的热膨胀系 数。要融合优势，避免这两种合金的缺点需要一种更具有成木效益的、可广泛应用的方 法。镀层勉强算是这样的一种方法，人们正在研究利用这种方法生产复合金属固体氧化 物燃料电池。2、复合金属复合金屈是层状混合金属，这种金属材料被广泛应用在工业

7、以及我们的日常生活 中。他们可以被生产为板，带，箔，管，棒线材的形式。传统上，复合金属出于他的功 能和成本因索可以提供很多种解决方案。不同的复合金属所提供得功能可以分为结构 的，热膨胀分组管理的，控轧控冷（温控器），电的，磁的，耐腐蚀的，焊接和化妆品 应用。在每一种应用中都叮能会有若干不同的生产复合金属的方法。例如，在焊接生产 中至少有三种生产复合金属的方法：（1）金属复合镀层方法；它提供了一种把两种互不 相容的金属或合金连接在一起的方法9。一个这样的应用是在汽车生产屮，通过氧烘 焊把铝/钢金属通过氧烘焊熔接，形成铝和钢的零件。（2）自钎焊复合金属方法，在铜 焊的整体上另外在其表面镀上一层较低

8、熔点的金属或合金薄膜，不需要额外的加入填充 材料。铜覆盖不锈钢用于热交换器是这种应用的一个好的例子。（3）复合金属钎料方 法，其中不同的金屈或合金在各层设计不同的厚度比例，从而成为在钎焊屮作为原位合 金在高温下形成合金。根据耐腐蚀的应用，复合金属可分为以下几种。（1）复合贵金属9：这是一个相 对便宜金屈（包裹在贵金屈）表层从而达到防腐蚀的目的。这些例子包括不锈钢，鎳合 金/钢，钠/钢，金/铜。（2）隔离易受腐蚀的金屈9：这是两种或两种以上的金屈组 合，形成-个屏障，以防止电击穿而形成的点蚀。例如，低碳钢steel/304不锈钢在氯腐 蚀环境下的应用，cu/430通信电缆不锈钢/铜屏蔽埋在酸性土

9、壤。贵金属包裹9：在这 种方法中活跃的金属元素如锌铝镁包裹在作为电极的贵金属外层。例如al/4xx不锈钢 和阿尔克拉德纯铝覆面的硬铝合金（4）弥散合金：一种新的合金表面处理方法。主耍用 于处理难以用常规方法生产的合金或表面。例如durafoil,由铁钻铝合金扩散退火制 成。最后，一个复杂的多层复合金属9壳适应两种甚至更多的环境使用要求。例如钛/ 不锈钢/银复合金属层在质子交换膜燃料电池中作为双极电极。另一个例子是 ni/304ss/cu合金作为底部的电池盖的使用，鎳在外表层提供低接触电阻、耐腐蚀和较 好的表而质量，厚的不锈钢为内部捉供机械支撑，耐穿孔腐蚀而月成本较低，铜为内部 的表面层提供一个

10、屯化学屯池的屯极接触面。3、银复合金属粘接工艺mechanical cleaningroll bondingsintering图1复合金属轧制粘接工艺示意图复合金属壳通过锻造，扩散焊，摩擦焊，或同轴屯缆挤压的方式来生产。然而，轧 制是生产大尺寸平面的复合金属箔片最经济、最高效的方法。轧制是通过连接不同或相 似的金属的一种固态焊接工艺，它是一种被广泛接受和广泛使用的制造技术。在这个过 程中（图1）,两个或更多的薄板、板材、带状金屈或合金堆叠在一起，然后通过一对轧 辘轮时通过挤压产生适当的变形，直至取得了合适的塑性变形。在轧合过程中，无填充 物或粘接剂的参与。通常有两种类型的轧制：热轧轧制和冷轧轧

11、制。热轧是一个需要外 部加热的制造工艺，而冷轧制过程无需外部热。冷轧轧制比热轧轧制有一些优势，包括 更均匀的单层厚度比，良好的表面质量，成本低等优点。在轧制而，必须做好姿善的准 备工作，粘结表面要清洁，以消除任何障碍粘接的因索。常用于去除表面的冇机物和氧 化物的两种常见的方法是化学方法和机械清洗。一种碱性洗涤剂通常适用于去除油污或 有机物质，稀释的酸液是用来除去表面的氧化物。机械清洗也可以提供初步的大面积的 表面处理，但是这种方法加剧局部剪切变形，使材料的表面氧化膜在冷轧轧制过程中不 可避免的破裂。在轧制过程中，材料最厚处的高压缩量是（高达60%以上者是在一个单 一的轧制道上）通过很大压力的辘

12、压实现。高压缩生成大量的热量，并在被轧制的材料 接触面创造岀一个新的表面。新产生的表面在一个自我封闭的环境中，不能发生氧化， 因此没有氧化物妨碍轧制的粘合。层状复合材料中的粘合（通常是机械结合）通常以这 样的方式获得：表而的机械连接和两种金屈的原子z间的亲和力。经过轧制z后，通常 通过退火來获得或保证的合金（图1）的结合。在退火过程中，通过微观粒子不断进行的 重结晶，结合界面出残留的有机杂质可以被气化或分散消失，扩散可以在结合面的局部 发生也可以在整个结合而上发生，由此创造了“共同晶格结构'，的微观结构。在冷轧z 后，有一些复合金属材料并不需要一个单独的退火工艺，i大i为在粘合冷轧过程

13、中会出现 口退火现象。经过上述过程，复合金属可以进一步的由传统的金属带材制造工艺來加工 （如，冷轧，退火，酸洗，平整，分切）。它们可以馄成，冷冲，拉制成所需的组件或 部分。由于复合金属有辘压和拉丝生产工艺，其生产具有较高的生产力，在经济上具有 成木效益。4、复合固体氧化物燃料电池概念在生产复合金属固体氧化物燃料电池的技术中己经提出两个概念：第一个概念是简 单的冷轧两层或三层具有不同的成分和性能金属。第二个概念是表面合金或修改通过轧 制及扩散金属护套。在第一个概念，例如，含有适量锯的铁索体不锈钢由于其相对较低 的热膨胀系数可作为复合金属系统的核心。而具冇相对较高的热膨胀系数的奥氏体高温 抗氧化合

14、金多应用在复合金属的表面层。铁素体不锈钢的使用量是根据具体实际设计 的，同时降低复合成本。高温抗氧化的奥氏体合金，如银基高温合金，可提供优良的表 而机械稳固性以及捉高了结构的稳定性。作为一个结呆，复合金屈集成了银基合金和铁 索体不锈钢的优点，而他们各自的缺点是可以避免的。在第二个概念，首先是轧制一个 单侧或是两侧都很薄的基木金属基作为复合金属材料的基础。其次是特殊的热处理期 间，复合金屈表而发生的扩散现彖。金屈表而的合金化或其他改变为捉高复合金屈表而 的合金成分的导电性、化学的合机械稳定性供了灵活的条件。例如，尖晶石相，预计会 以氧化钻等形式岀现以防止钻元索在屯池阴极挥发。另外一个假设的方法是

15、改变氧化铝 表面形成合金成分，使其表面更导电。除了上述优势，各种复合金属使处理阴极和阳极的问题得以分开，因为多层复合金 属可以有各自不同的合金表面。表一合金的化学成分表tabic 1cbzmical composition of alloys (wt.%)alloyschemical compositions (wt.%)crmnsialmowcothersnifcal 453 0.30.20.b0.020.05( la02bsistkchaynw 230 j0.50.40.32.0140.15cq. 0.02la? 0.015 b 35、实验一个验证性的概念试验已经进行这项工作。铝453 （

16、-种含有氧化辂形成的铁素体不 锈钢）和海恩斯230 （一种银基奥氏体合金）作为复合材料被选定为核心材料和表而层 材料。海恩斯230 ±海恩斯国际公司生产，al453 db阿勒格尼拉德卢姆生产。表1列出 了他们的产品参数。厚厚的a1 453板两边各被一片较薄的薄海恩斯230所覆盖，经过冷 轧形成三层（海恩斯230 |铝453 |海恩斯230）的复合金属，各自具有近似8%/84%/8% 的厚度。在轧制过程中实现60%的压缩量，然后经过高温退火后，会沿各自的金属接触 面建立一个新的复合面层。复合金属进过冷扎后最终厚度为0.5mm。最后进行退火，退 火时要有合适的温度以确保在退火后固体氧化物

17、燃料电池的晶和组织能够比较完好的保 留。复合金屈样品在800摄氏度的潮湿空气（含3%的水蒸汽）屮进行300小时的测试以 研究其抗氧化性能和组织稳定性。潮湿的空气是出空气在常温下流经水饮水器后产生的。 样品在氧化前后分别测试了横截面，磨光，工作在20千电子伏的工作电压（型号5900lv） 下的口本电子扫描电子显微镜与能量色散x射线（能谱）的功能检查。并11用膨胀计（由 西塔产业dilatronic）对该复合金属材料的热膨胀性能进行了分析。6、结果与讨论上图2显示的是复合金属海恩斯230 |铝453 |海恩斯230冷轧退货后的晶相组织显微图。 在与银基合金和铁素体不锈钢对比屮的清楚地表明了对al4

18、53屮心核心和海恩斯230约 60微米的每一而金屈护套层厚度均匀得区别。haynes230 al453 haynes230(a) 1300 pm 1 electron image 11 electron image 1interface上图为图3,显示的为电镜显微系统扫描的在800摄氏度的热处理后、在潮湿空气（含 水3%冲测试300个小吋的复合金属海恩斯230|铝453|海恩斯230的显微品相组织：（a） 截面，及（b）局部放大图。1.51.20.90.60.3haynes230/al453/haynes230haynes2300.00200400600800temperature, 

19、6;c1000图4不同温度下海恩斯230、海恩斯230|铝453|海恩斯230复合金屈、铝453的热膨胀 系数。谋基合金外层对于铁素体不锈钢自良好的附着力。在退火过程中，通过合金原了铝 453和海恩斯230 z间的相互扩散形成新的合金。由eds的线性分析可知在h前技术条 件下这种扩散很难被阻止。该复合金属的粘接质量也证实了这一事实，手动机械对复合 金属样品在复合界面上的火焰切割或是在边缘加热样本并不会引起金属氧化物保护膜的 损你z后，在含冇3%水分的潮湿空气屮800oc下进行300小时的氧化试验。数据表明, 很薄的氧化膜在金属表面生成，如图3 (a)和(b)所示。那层氧化膜在本质上同海恩斯 2

20、30表面的氧化膜一样，其增长速率明显低于由氧化縮形成的铁素体不锈钢如a1 453 6o结果，在复合金屈屮表现出的抗氧化性能和海恩斯230相当。总的来说，复合金屈 的结构在氧化过程中保持稳定。通过对比羌异(图3 (a),发现在测试过程中原了间发 生的相互扩散是很有限的，导致傑基层的厚度略有增加。显微镜下，可以发现铝453和 海恩斯230在相互扩散的作用下形成了新的晶相(参考图3 (b)o第二阶段沿着在以錬 为基础的外部的晶粒交界处含有丰富的钩碳化物。正如所料，在外层金属薄膜的产生为 复合金属提供了良好的保护，作为内部基板的奥氏体铁素体并没有明显的氧化。数据表 明，eds公司半定量的分析了海恩斯2

21、30中一个狭窄的互扩散带中的钻、鹤、铁和線的 含量，分别在22%、14%、3%和57%,仍为原来的水平，而且在在800摄氏度的温度 下测试300小时后，al - 453中钻的含量也没冇改变。对这种三层复合金属的热膨胀性能进行了研究。图4显示海恩斯230和铝453在不同温度下复合金属热膨胀性的比较。 在低于600oc的温度下，对复合金属材料的热膨胀的主导力量是海恩斯230。当温度超 过600<>c后，热膨胀曲线开始偏离海恩斯230。该复合金屈在不同温度下的热膨胀很可 能与中层的铁索体不锈钢以及外层银基合金的热机械性能有关。据了解，通常情况下， 以铁素体不锈钢为主体的材料其机械强度在温

22、度超过550-600°c后急剧下降，例如铝453 有一个在室温温度下降到173mpa、538摄氏度至39mpa、760摄氏度是，屈服强度减少 310mpa,分别减少28-87%o与此相反，海恩斯230显示的高屈服强度略有下降，只有在 室温下 395mpa> 538< 和 255mpa 到 280mpa、760苇,对应 29-35% 的削减13。因此, 在低于600oc的温度下，大量的不锈钢铝453的热膨胀行为占主导地位。超过这个温度, 较强的海恩斯230外层在复合金属整体性能屮开始发挥了重要作用。据悉，目前已经测试了一段的吋间。显然，耍全面表现和了解固体氧化物燃料电池在运

23、 行条件下复合金属的性能还需要进一步分析合测试。然而这个初步的研究表明，镀层更 具有成本效益，金属固体氧化物燃料电池更具有前景效益。7、结论已捉岀两种固体氧化物燃料电池复合金屈的方法，一种是简单的多层复合法，另一 种是表面合金/改性复合合金。在理论上证明了，复合是固体氧化物燃料电池的制造互 连应用层结构的复合系统的可行办法。具体来说，三层复合方法由铁素体不锈钢，薄银 基合金，铁素体不锈钢组成。其中铁素体不锈钢是核心，毎个核心基板侧对称，薄镰基 合金组成外层，展示了一个相同的抗氧化银基合金及同铁素体不锈钢相似的热膨胀。在 初步测试中显示有着良好的附着力层的结构是稳定的。固体氧化物燃料电池相连接应

24、用 技术可以通过优化复合材料的结构和设计参数，来进一步提高其性能。作者要致谢威廉 gorman在工程材料方面的解决方案（ems）,因为他在复合金属加工和热膨胀测量上 做出了贡献，纳特萨恩斯，雪莱卡尔森，并在太平洋西北国家实验室的吉姆科尔曼，因 为他们在金相和扫描电镜样品制备及分析上提供了援助。笔者想表达对他们在财政和人 力资源方而上对这项工作的支持，并允许他们发表这篇文章感谢ems管理。这项工作， 特别是扫描屯镜分析，一部分是资助作为固态能量转换联盟（硫排放控制区）的核心技 术方案，有美国能源部（netl）下属的国家能源技术实验室的的一部分。西北太平洋国 家实验室是由巴特尔纪念研究所美国能源部

25、在deac0676rlo 1830年建立的。 本文出自：电源技术第152期。（2005） 40-45clad metals, roll bonding and their applications for sofc interconnectslichun chen, zhenguo yang , bijendra jha , guanguang xia , jeffry w. stevensonabstractmetallic interconnects have been becoming an increasingly interesting topic in the developmen

26、t in intermediate temperature solid oxide fuel cells (sofc). high temperature oxidation resistant alloys are currently considered as candidate materials.among these alloys however, different groups of alloys demonstrate different advantages and disadvantages, and few if any can completely satisfy th

27、e stringent requirements for the applicatio n.to integrate the advantages and avoid the disadvantages of different groups of alloys, clad metal has been proposed for sofc interconnect applications and interconnect structures. this paper gives a brief overview of the cladding approach and its applica

28、tions, and discuss the viability of this technology to fabricate the metallic layered structure interconnects. to examine the feasibility of this approach, the austenitic ni-base alloy haynes 230 and the ferritic stainless steel al 453 were selected as examples and manufactured into a clad metal.its

29、 suitability as an interconnect construction material was investigated(c) 2005 elsevier b.v. all rights reserved.keywords： clad metals; roll bonding; sofc interconnect1 introductionrecent advancements in solid oxide fuel cell (sofc) technologies have allowed a reduction in sofc operating temperature

30、s to an intermediate range (600-800 °c) 1-3. this resulted in increased interest in development of costeflective metallic interconnects to replace the traditional ceramic materials that are used in high temperature (900-1000 °c) sofc stacks 4-6. there are three primary functions of interco

31、nnects in common sofc designs: (1) to provide an electrical conductive path that permits an inseries connection of individual cells; (2) to separate the fuel and oxidant gas paths between individual cells; (3) to act as the primary structural element to maintain the overall mechanical support and st

32、ability of the stack and to provide mechanical connection surfaces for gas path sealing materials. therefore, during sofc operation, the interconnects must be thermally, chemically and mechanically stable during simultaneous exposure to an oxidizing atmosphere at the cathode side and a reducingatmos

33、phere at the anode side for thousands of hours at elevated temperatures with numerous thermal cycles. the interconnect must be stable towards any sealing materials with which it is in contact.in addition, the interconnects must be chemically compatible with electrical contact materials, which are us

34、ed to minimize interfacial contact resistance, and/or the electrode materials.more specifically, the metallic interconnect materials are required to have excellent surface stability, i.c. oxidation and corrosion resistance, between 600 and 800 °c, high long-term electrical conductivity, good th

35、ermomechanical stability and compatibility with other stack components (e.g. seals, electrodes), as well as low cost. overall, there are three groups of high temperature oxidation resistant alloys based on what protective oxide scales are formed; these are alumina forming, silica forming and chromia

36、 forming alloys 5. alumina forming ni-cr-al, co-cr-al and low cost fe-cr-al alloys have extremely slow-growing alumina scale that is protective against oxidation and corrosion attack at high temperature.however, the high electric resistance of alumina scales makes these alloys unsuitable to use for

37、interconnects, unless a special measure is taken to overcome this obstacle. silica forming ni-, co and fe-based alloyswith protective surface scale to resist oxidation and corrosion, are usually brittle at roomtcmpcraturc, making them unsuitable for forming operations. this, along with the low elect

38、ric conductivity of silica scales, makes this alloy group unsuitable for interconnects. chromia scales are protective too while having a reasonable electric conductivity. an additional advantage is that cr tends to lower the coefficient of thermal expansion (cte) of alloys. among chromia forming all

39、oys, ferritic stainless steels and austenitic ni(-fe)-cr or fe-ni-cr based alloys are considered potential candidates the ferritic stainless steels are generally more costeffective and, in some cases, demonstrate good cte (coefficient of thermal expansion) matching to the other stack components. how

40、ever, they have issues in terms of (i) high electrical resistance that results from the scale growth over a long period of time, (ii) low mechanical strength at sofc operating temperatures, and (iii) possible anomalous scale growth under dual atmosphere exposures 7 and corrosion in carbon containing

41、 anode side environments 8, both of which can lead to an accelerated metal loss and localized attack. in comparison, ni(-fe)-cr or fe-ni-cr based alloys possess superior high temperature mechanical strength, oxidation and corrosion resistance at both anode and cathode sides under sofc operating cond

42、itions, and are more manufacturable than ferritic stainless steels. these ni(-fe)-cr or fe-ni-cr based alloys, however, are generally more expensive than ferritic compositions and have a relatively high cte. to integrate the advantages and avoid the disadvantages of these two groups of alloys, cladd

43、ing, a cost effective approach widely used by耕诚凝聚二丄成就梦想一industries for the preparation of layered metals, has been investigated for the manufacture of composite or layered-structure interconnects.2. clad metalsclad-metals are layered metallic compositematerials. clad metals have been widely used in

44、industries as well as in our daily life. they can be produced in plate, strip, foil, tube, rod and wire form. traditionally, clad metals have provided many solutions in either functionality or cost saving as well as both of them. functionalities provided by different clad metals can be grouped into

45、structural, thermal expansion management, thermomechanical control (thermostat), electrical, magnetic, corrosion resistant joining and cosmetic applications. in each function group, there might be several clad metal systems. for example, there are at least three clad metal systems in joining applica

46、tions: (1) transition clad metal system that provides an interface between two incompatible metals or alloys 9. one such application is al/steel clad metal used in fusion welding between an aluminum part and a steel component in automotive assembling. (2) sei匸brazing clad metal system, in which the

47、thin surface layers of a lower melting point metal or alloy act as brazing filler during brazing joining of the base metal in clad metal as a whole and additional filler or flux is not necessary. copper-clad stainless steel used for heat exchangers is a good example of this application 10. (3) brazi

48、ng filler clad metal system, in which different metals or alloys in individual layers at designed thickness ratios become a braze filler alloy as a result of in situ alloying at a high temperature during brazing and thus provide brazing joints in corrosion resistant applications, clad metals can be

49、divided by the following systems. (1) noble metal clad system 9: that is a relatively inexpensive base metal covered with a coitosion resistant metal on the surface.the examples include stainless steel/steel, ni superalloy/steel, pt/steel, au/brass. (2) corrosion barrier clad system 9: which is a co

50、mbination of two or more metals to form a barrier to prevent perforation galvanically, which otherwise will occur on each of the metals due to pitting corrosion. for example, low carbon steel/304 stainless steel for chloride-ion-containing environment applications, cu/430 stainless steel/cu for comm

51、unication cable shielding buried in acidic soil- (3) sacrificial metal clad system9: in this clad metal system, an active metal (zn, al, mg) of the galvanic series is clad to protect a more noble metal. al/4xx stainless steel and alclad are good examples of this system. (4) diffusion-alloyed clad sy

52、stem: a new alloy surface is formed by diffiision where such an alloy or surface is dificult to produce by conventional methods. durafoil, a fecral alloy made by diffusion annealing of al/fecr/al clad metal, is a good example of such a system 11. finally, a complex multilayer clad system9 is used fo

53、r dual environments or multiple requirements. ti/stainless steel/ni cladmetal sheet used as the bipolar electrode in pem fuel cell is one such application. ni/304ss/cu cladmetal used for a bottom battery cap is another example, where the outer ni surface layer provides low contact resistance, atmosp

54、heric corrosion resistance and cosmetic appearance, thick stainless steel in the core is for strength and deep drawing, perforation corrosion resistance and total low cost, and inner cu surface layer provides a electrode contact surface for electrochemical cell pcrfonnancc3 roll bonding process for

55、clad metalsfig. 1. schematic of roll bonding process for manufacturing clad metal.sinteringthe clad metal can be produced by explosion, forging, diffusion bonding, friction welding, or coaxial extrusion. however, the most economic and most productive manufacturing process for large size flat clad me

56、tal sheets and foils is roll bonding. roll bonding is a solid state welding process to join dissimilar metals and a well-established and widely used manufacturing technology 9,10. in this process (fig 1), two or more sheets, plates or strips of metals or alloys are stacked together and then passed t

57、hrough a pair of rolls until proper deformation has been achieved to produce a solid state joint between the original individual metal pieces. during roll bonding, no filler or adhesive agent is involved.generally there are two types of roll bonding: hot roll bonding and cold roll bonding. hot roll

58、bonding is a process that involves external heating, while no external heat is applied during cold roll bonding. cold roll bonding has several advantages over hot roll bonding, including more uniform individual layer thickness ratio, good surface quality and lower cost. before roll bonding, the surfaces to be bonded must be properly cleaned and prepared to remove any barriers to bonding (fig. 1). chemical and mechanical