纳米孪晶铜片的制备方法、纳米孪晶铜片、蒸发器和冰箱的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及家用电器技术领域，具体而言，涉及一种纳米孪晶铜片的制备方法、一种纳米孪晶铜片、一种蒸发器和一种冰箱。
【背景技术】
[0002]目前，翅片蒸发器采用铜管(不锈钢)穿铝片(或铜片)的方式做成，而翅片式蒸发器作为热交换器，其热交换效率主要取决于该翅片式蒸发器中铜管(不锈钢)以及铝片(或铜片)的热交换效率。常规的高导热性材料，如纯铜(Cu)、银(Ag)等，其屈服强度很低(小于10Mpa)，但可以通过多种强化方式(如，晶粒细化、冷加工、固溶强化等)提高金属材料的强度，然而，往往会在材料中引入大量的缺陷，从而显著的增大了对电子的散射作用，继而造成金属导热性能的大幅度下降，比如，当晶粒尺寸细化为25nm时，纯铜样品的屈服强度比传统晶粒材料高一个数量级，但室温热导率仅为后者的三分之一。
[0003]孪晶界是一种特殊的低能界面，其界面能约为普通大角晶界的十分之一。而研宄表明，孪晶界能够像普通大角晶界一样有效阻碍位错的运动，且与普通大角晶界相比，孪晶界对传导电子的散射作用要小得多。同时，实验结果表明，纳米孪晶结构能显著提高材料的强度和硬度，例如，用磁控溅射法制备孪晶片层平均宽度为5nm的铜样品，其拉伸强度高达
1.2GPa，用脉冲电沉积技术制备的纳米孪晶铜中，在保证样品晶粒尺寸(约400-500nm)和组织结构不变的前提下，当孪晶片层厚度从10nm减小至15nm时，材料强度得到显著提高。
[0004]另外，在纯铜中引入纳米尺度共格孪晶界后，其强度提高了一个数量级，但对导电性的影响甚微，并且，魏德曼-弗兰兹定律指出在不太低((TC以上)的温度下，金属的导热系数与电导率之比正比于温度，其中，比例常数的值不依赖于具体的金属，也就是说，在纯铜中引入纳米尺度共格孪晶后，不仅对导电性影响甚微、同时对导热性也影响甚微，同时纯铜的强度能够提高一个数量级。
[0005]虽然，孪晶结构在金属材料中并不罕见，而且，目前纳米尺度孪晶结构可以通过以下制备技术获得:电解沉积技术、磁控溅射沉积技术、塑性变形技术或退火再结晶和相变技术等，但是，上述沉积工艺制备的多为纳米孪晶薄膜样品。
[0006]因此，如何制备出高密度纳米尺度的纳米孪晶铜片，并将其应用于制备出轻质化、高导热性和高强度的蒸发器，以提高产品性能及质量成为亟待解决的问题。
【发明内容】
[0007]本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
[0008]为此，本发明的一个目的在于提出了一种纳米孪晶铜片的制备方法。
[0009]本发明的另一个目的在于提出了一种纳米孪晶铜片。
[0010]本发明的又一个目的在于提出了一种蒸发器。
[0011]本发明的再一个目的在于提出了一种冰箱。
[0012]为实现上述至少目的，根据本发明的第一方面的实施例，提出了一种纳米孪晶铜片的制备方法，包括:制备纳米孪晶结构纯铜金属块体；对所述纳米孪晶结构纯铜金属块体进行退火处理；将经过退火处理的所述纳米孪晶结构纯铜金属块体加工成薄片，以得到纳米孪晶铜片。
[0013]根据本发明的实施例的纳米孪晶铜片的制备方法，通过将制备出的纳米孪晶结构纯铜金属块体进行退火、加工成薄片，即可制得高密度纳米尺度的孪晶铜片，该纳米孪晶铜片不仅具有足够的强度，同时还具有良好导热性能。
[0014]根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，制备所述纳米孪晶结构纯铜金属块体，具体包括:通过Dro工艺按预设应变速率和第一预设温度对纯铜进行处理，以使所述纯铜诱发孪生，得到所述纳米孪晶结构纯铜金属块体。
[0015]根据本发明的实施例的纳米孪晶铜片的制备方法，可以利用Dro (Dynamicplastic deformat1n，动态塑性变形)工艺按预设应变速率和预设温度对纯铜进行处理，以使纯铜诱发孪生，进而用于制备纳米孪晶铜片的纳米孪晶结构纯铜金属块体，其中，预设应变速率和预设温度可以根据实际情况进行限定，而DH)工艺是指动态塑性变形技术，通过依据应变速率的大小，在应变速率低于KT5iT1时为静态塑性变形，在应变速率处于KT5iT1到10°_5S4为准静态塑性变形，而在应变速率高于10 2S4时为动态塑性变形，同时也有人将在液氮温度下的高应变速率动态加载的塑性变形方法定义为动态塑性变形法，与准静态和静态塑性变形相比，DPD工艺具有高应变速率、高能量、变形时间极短等特点，因此，优选采用DH)工艺制备块体的纳米结构金属，其特征微观结构由镶嵌于纳米晶基体上的纳米孪晶束复合结构组成，又由于高密度晶界和孪晶界二者的强化作用，制备出的纳米孪晶结构纯铜金属块体具有高强度。
[0016]根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，对所述纳米孪晶结构纯铜金属块体进行退火处理，具体包括:按第二预设温度对所述纳米孪晶结构纯铜金属块体进行预设时间的退火。
[0017]根据本发明的实施例的纳米孪晶铜片的制备方法，通过对制备得到的纳米孪晶结构纯铜金属块体进行预设时间和预设温度的退火处理，以释放应力、增加金属材料的延展性和韧性，以及产生特殊显微结构，以进一步增强纳米孪晶结构纯铜金属块体的强度，而预设时间和预设温度可以根据具体情况及进行设定。
[0018]根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，将经过退火处理的所述纳米孪晶结构纯铜金属块体加工成所述纳米孪晶铜片的过程的加工温度小于或等于第三预设温度；以及所述第三预设温度为200°C。
[0019]根据本发明的实施例的纳米孪晶铜片的制备方法，将经过退火处理的纳米孪晶结构纯铜金属块体加工成纳米孪晶铜片的过程温度应小于或等于第三预设温度，优选地，为200°C，当然也可以根据具体情况设置其他温度，如此，以确保加工获得高强度及导热性能良好的纳米孪晶铜片。
[0020]根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述预设应变速率的取值范围为:13s-1?5X10 3S-1;所述第一预设温度的取值范围为:-10°C?10°C。
[0021]根据本发明的实施例的纳米孪晶铜片的制备方法，预设应变速率的取值范围优选地为:1Y1?5X10 3s_S第一预设温度的取值范围优选地为:-10°C?10°C，即在高应变速率和/或低温变形环境下，短时间内使纯铜诱发孪生，当然，预设应变速率和第一预设温度的取值范围包括上述优选地数值范围但不限于此。
[0022]根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述第二预设温度的取值范围为:300°C?400°C ;所述预设时间为2小时。
[0023]根据本发明的实施例的纳米孪晶铜片的制备方法，退火处理的优选温度范围为300°C?400°C，优选退火时间为2小时，但第二预设温度和预设时间的取值范围并不限于此。
[0024]根据本发明的第二方面的实施例，提出了一种纳米孪晶铜片，采用上述技术方案中任一项所述的纳米孪晶铜片的制备方法制备而成。
[0025]根据本发明的实施例的纳米孪晶铜片，通过上述纳米孪晶铜片的制备方法制得，具有足够的强度以及良好导热性能。
[0026]根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述纳米孪晶铜片的厚度取值范围为:0.02毫米?0.05毫米。
[0027]根据本发明的实施例的纳米孪晶铜片，制备得到的纳米孪晶铜片的厚度优选取值范围为:0.02毫米?0.05毫米，如此，即可以将更多的该纳米孪晶铜片安装到蒸发器上，同时可以确保蒸发器的轻质化。
[0028]根据本发明的第三方面的实施例，提出了一种蒸发器，所述蒸发器的制备材料包括:铜管和上述技术方案中任一项所述的纳米孪晶铜片。
[0029]根据本发明的实施例的蒸发器，通过将铜管和纳米孪晶铜片进行组合(当然还可以根据具体情况增加其他材料)，以得到轻质化、高导热性和高强度的蒸发器，即铜管穿超薄纳米孪晶铜片式蒸发器，进而提高产品性能及质量。
[0030]根据本发明的第四方面的实施例，提出了一种冰箱，包括上述技术方案中所述的蒸发器，因此，该冰箱具有和上述技术方案中所述的蒸发器相同的技术效果，这里不再赘述。
[0031]通过本发明，可以制备出高密度纳米尺度的纳米孪晶铜片，并通过将大量的纳米孪晶铜片与铜管组合，以制备出轻质化、高导热性和高强度的蒸发器，进而提高了产品性能及质量。
【附图说明】
[0032]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0033]图1示出了根据本发明的一个实施例的纳米孪晶铜片制备方法的流程图。
【具体实施方式】
[0034]为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
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