Cu的高导电性使其得到广泛应用,但由于强度低难以满足高强导电应用需求。因此,人们利用叠轧将Cu与其他金属复合获得特征尺寸调制比为1的高强Cu基复合材料,在加载过程中,两组元变形不协调造成复合材料的剪切失稳而失效。最近,有研究表明,异质结构或梯度层状结构在变形过程中产生的背应力强化可以同时提高材料的强度与塑性。因此,本文通过叠轧法制备不均匀厚度层状复合材料,以提高复合材料力学性能。同时,Cu的高导热性使其可望用于电子封装材料,但热膨胀系数大限制其应用,利用因瓦合金的低膨胀特性,将其与Cu叠轧复合,可望获得适于电子封装用的高导热、低膨胀材料。此外,因瓦合金的低膨胀机制仍存争议,最近有发现因瓦合金中存在成分不均匀现象,并推测因瓦效应可能源于降温过程中成分不均匀纳米畴的约束态马氏体相变。因此,将Cu与FeNi通过叠轧制备纳米复合材料,期望利用Cu约束纳米尺度FeNi的马氏体相变以获得低膨胀特性。利用叠轧将金属Cu、Nb片复合,通过在叠轧过程中,加入原始厚度的Cu、Nb片,最终获得多尺度片层复合材料。经过四次叠轧后的Cu/Nb-1-4复合材料中,同时存在厚度约为90μm、12μm、2μm及500 nm的Cu、Nb片。拉伸测试表明,复合材料抗拉强度为420 MPa,拉伸塑性可达11%,其中背应力强化约300 MPa。电导率测试,四次叠轧板的国际电导率达到65.31%IACS。Cu/Nb-2-3叠轧板中,同时存在厚度约为2μm及200 nm左右的两种尺度Cu、Nb片,拉伸测试表明,复合材料抗拉强度达到了527 MPa,拉伸塑性约为5.2%。电导率测试,四次叠轧板的国际电导率达到达到66.4%IACS。利用叠轧法制备多层Cu/FeNi₃₆和Cu/FeNi₁₁复合材料,利用熔炼制备了Cu₈₀Fe_xNi_20-x合金并研究了复合材料的热膨胀性能及力学性能。经过三次叠轧后,复合材料中Cu、FeNi片层尺度大约500 nm。对于Cu/FeNi₃₆复合材料,随着叠轧次数的增加,其热膨胀系数逐渐增大,当温度低于150℃时,一次叠轧板的热膨胀系数为2.08×10^-6/℃,接近FeNi₃₆的膨胀系数;二次、三次叠轧板的热膨胀系数分别为5.96×10^-6/℃和6.95×10^-6/℃。对于Cu/FeNi₁₁复合材料,随着叠轧次数的增加,相变过程中热膨胀系数增大。