Cu/Ag(Invar)復(fù)合材料制備與界面結(jié)構(gòu)優(yōu)化
發(fā)布時間:2020-12-04 14:16
隨著時代的進步,電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及電子產(chǎn)品的多元化對電子封裝技術(shù)及材料提出了更高的要求。具備高導(dǎo)熱和低膨脹性能的新型電子封裝復(fù)合材料一直備受關(guān)注。新開發(fā)的Cu/Invar復(fù)合材料在燒結(jié)制備過程中的原子擴散,導(dǎo)致復(fù)合材料中Cu及Invar合金成分變化,對復(fù)合材料的性能產(chǎn)生十分不利的影響。因此,探討有效抑制Cu/Invar界面擴散,改善復(fù)合材料燒結(jié)性能的措施是該復(fù)合材料性能研發(fā)過程的關(guān)鍵。本文采用Invar粉體表面化學(xué)鍍在Cu/Invar界面設(shè)置連續(xù)的Ag層,開展了化學(xué)鍍液pH值及化學(xué)鍍時間對化學(xué)鍍Ag過程的影響及Ag(Invar)復(fù)合粉體的表面及界面結(jié)構(gòu)的研究。以Cu粉及Ag(Invar)復(fù)合粉體為原料,采用粉末冶金及形變熱處理工藝制備Cu/Ag(Invar)復(fù)合材料,并對復(fù)合材料的顯微組織與性能開展系統(tǒng)研究。采用銀氨溶液為化鍍?nèi)芤?以酒石酸鉀鈉溶液作為還原劑,對Invar粉進行化學(xué)鍍Ag,制備出Ag(Invar)復(fù)合粉體。在pH值為11.5左右,反應(yīng)時間為30 min條件下,Ag(Invar)復(fù)合粉體表面Ag鍍層厚度約2-3μm,表面平整、均勻、連續(xù)、致密,與Invar結(jié)合緊密。常壓燒結(jié)...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Fe-Ag相圖
10圖 1.2 Ni-Ag 相圖Fig.1.2 Ni-Ag binary phase diagram述研究的基礎(chǔ)上,本論文擬采用化學(xué)鍍的方法在 Invar 合金顆粒表面獲致密的 Ag 涂層,并改善 Invar 與 Ag 的結(jié)合狀態(tài),最大限度地發(fā)揮 Agu/Invar界面擴散,改善復(fù)合材料燒結(jié)性的目的。同時結(jié)合燒結(jié)態(tài) Cu/Ag(冷軋+退火的形變熱處理工藝實現(xiàn)復(fù)合材料的完全致密致密化,改善復(fù)
布如圖 2.1 所示,顆粒粒徑累計分布為 10%的粒徑 D10=19.730μm,顆粒粒徑累計分布為 50%的粒徑 D50=36.850 μm,顆粒粒徑累計分布為 90%的粒徑 D90=67.166 μm,體積平均粒徑為 D[4,3]=40.565 μm,表面積平均粒徑為 D[3,2]=32.782 μm。長沙天久金屬材料有限公司提供的氣霧化 Invar 合金粉(Fe-32Ni-4Co,粒度為-200 ~ +600 目,純度為99.8 wt%,形貌呈球形),其成分如表 2.2 所示,Invar 合金粉的粒徑分布如圖 2.2 所示,顆粒粒徑累計分布為 10%的粒徑 D10=15.039μm,顆粒粒徑累計分布為 50%的粒徑D50=32.866μm,顆粒粒徑累計分布為 90%的粒徑 D90=66.015μm,體積平均粒徑為D[4,3]=37.150 μm,表面積平均粒徑為 D[3,2]=25.945 μm;國藥集團化學(xué)試劑有限公司提供的 AgNO3粉(純度為 99.8 wt %,無色或白色晶體)和酒石酸鉀鈉(C4H4O6KNa 4H2O,純度為 99.0 wt %,白色結(jié)晶粉末)。表 2.1 Cu 粉的化學(xué)成分(wt%)Tab. 2.1 Chemical composition of the Cu powder (wt%)Cu Fe Al Si Cl O S Ni Zn99.921 0.025 0.010 0.010 0.010 0.008 0.006 0.005 0.005
【參考文獻】:
期刊論文
[1]軋制與退火處理對粉末冶金Cu/Invar電子封裝復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和性能的影響(英文)[J]. 吳丹,楊磊,史常東,吳玉程,湯文明. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(06)
[2]Cu-Fe64Ni36合金顯微組織及熱膨脹性能研究[J]. 劉興軍,何洲峰,施展,楊水源,王翠萍. 廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(04)
[3]W-Cu功能梯度材料的研究現(xiàn)狀[J]. 齊艷飛,李運剛,田薇,蔡宗英,周景一. 材料導(dǎo)報. 2013(07)
[4]擠壓鑄造Al-Cu合金缺陷分析及其對策[J]. 甘耀強,張大童,張衛(wèi)文,李元元. 特種鑄造及有色合金. 2013(01)
[5]pH值及NaOH對化學(xué)鍍銀包銅粉鍍覆過程的影響[J]. 陳南南,夏志東,周虎. 電子元件與材料. 2012(09)
[6]Cu-Ni-Al粉末合金的燒結(jié)膨脹行為及其機理[J]. 馮穎,李益民,何浩,曾昭易. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(01)
[7]超聲處理化學(xué)鍍法制備鍍銀玻璃纖維[J]. 曹鼎,李芝華. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2009(06)
[8]Cu/C復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀[J]. 馬光,王軼,李銀娥,王虹,鄭晶,賈志華,姜婷. 稀有金屬快報. 2007(12)
[9]原位生成法制備Cu/Al2O3復(fù)合材料中Al(NO3)3分解溫度的探討[J]. 魏梅紅,洪琦,段鵬征,王寶健. 熱處理技術(shù)與裝備. 2007(06)
[10]粉末冶金法制備納米顆粒增強Cu基復(fù)合材料[J]. 汪峰濤,吳玉程,王涂根,王文芳. 材料熱處理學(xué)報. 2007(05)
博士論文
[1]Al2O3基大型結(jié)構(gòu)陶瓷導(dǎo)軌材料及其摩擦磨損性能研究[D]. 劉長霞.山東大學(xué) 2007
碩士論文
[1]Cu/Invar復(fù)合材料的制備及結(jié)構(gòu)與性能優(yōu)化[D]. 吳丹.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[2]粉末冶金制備Cu/Invar電子封裝復(fù)合材料的研究[D]. 吳事譜.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[3]液相原位反應(yīng)法制備Cu-Y2O3復(fù)合材料的組織與性能[D]. 卓海鷗.南昌大學(xué) 2012
[4]SUS304奧氏體不銹鋼冷軋及退火工藝對組織和性能的影響[D]. 飛尚才.蘭州理工大學(xué) 2011
[5]鍍銀鋁粉的制備技術(shù)與性能研究[D]. 常仕英.昆明理工大學(xué) 2006
[6]Cu-納米TiB2原位復(fù)合材料的微結(jié)構(gòu)與性能[D]. 榮偉.浙江大學(xué) 2003
本文編號:2897750
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Fe-Ag相圖
10圖 1.2 Ni-Ag 相圖Fig.1.2 Ni-Ag binary phase diagram述研究的基礎(chǔ)上,本論文擬采用化學(xué)鍍的方法在 Invar 合金顆粒表面獲致密的 Ag 涂層,并改善 Invar 與 Ag 的結(jié)合狀態(tài),最大限度地發(fā)揮 Agu/Invar界面擴散,改善復(fù)合材料燒結(jié)性的目的。同時結(jié)合燒結(jié)態(tài) Cu/Ag(冷軋+退火的形變熱處理工藝實現(xiàn)復(fù)合材料的完全致密致密化,改善復(fù)
布如圖 2.1 所示,顆粒粒徑累計分布為 10%的粒徑 D10=19.730μm,顆粒粒徑累計分布為 50%的粒徑 D50=36.850 μm,顆粒粒徑累計分布為 90%的粒徑 D90=67.166 μm,體積平均粒徑為 D[4,3]=40.565 μm,表面積平均粒徑為 D[3,2]=32.782 μm。長沙天久金屬材料有限公司提供的氣霧化 Invar 合金粉(Fe-32Ni-4Co,粒度為-200 ~ +600 目,純度為99.8 wt%,形貌呈球形),其成分如表 2.2 所示,Invar 合金粉的粒徑分布如圖 2.2 所示,顆粒粒徑累計分布為 10%的粒徑 D10=15.039μm,顆粒粒徑累計分布為 50%的粒徑D50=32.866μm,顆粒粒徑累計分布為 90%的粒徑 D90=66.015μm,體積平均粒徑為D[4,3]=37.150 μm,表面積平均粒徑為 D[3,2]=25.945 μm;國藥集團化學(xué)試劑有限公司提供的 AgNO3粉(純度為 99.8 wt %,無色或白色晶體)和酒石酸鉀鈉(C4H4O6KNa 4H2O,純度為 99.0 wt %,白色結(jié)晶粉末)。表 2.1 Cu 粉的化學(xué)成分(wt%)Tab. 2.1 Chemical composition of the Cu powder (wt%)Cu Fe Al Si Cl O S Ni Zn99.921 0.025 0.010 0.010 0.010 0.008 0.006 0.005 0.005
【參考文獻】:
期刊論文
[1]軋制與退火處理對粉末冶金Cu/Invar電子封裝復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和性能的影響(英文)[J]. 吳丹,楊磊,史常東,吳玉程,湯文明. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(06)
[2]Cu-Fe64Ni36合金顯微組織及熱膨脹性能研究[J]. 劉興軍,何洲峰,施展,楊水源,王翠萍. 廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(04)
[3]W-Cu功能梯度材料的研究現(xiàn)狀[J]. 齊艷飛,李運剛,田薇,蔡宗英,周景一. 材料導(dǎo)報. 2013(07)
[4]擠壓鑄造Al-Cu合金缺陷分析及其對策[J]. 甘耀強,張大童,張衛(wèi)文,李元元. 特種鑄造及有色合金. 2013(01)
[5]pH值及NaOH對化學(xué)鍍銀包銅粉鍍覆過程的影響[J]. 陳南南,夏志東,周虎. 電子元件與材料. 2012(09)
[6]Cu-Ni-Al粉末合金的燒結(jié)膨脹行為及其機理[J]. 馮穎,李益民,何浩,曾昭易. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(01)
[7]超聲處理化學(xué)鍍法制備鍍銀玻璃纖維[J]. 曹鼎,李芝華. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2009(06)
[8]Cu/C復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀[J]. 馬光,王軼,李銀娥,王虹,鄭晶,賈志華,姜婷. 稀有金屬快報. 2007(12)
[9]原位生成法制備Cu/Al2O3復(fù)合材料中Al(NO3)3分解溫度的探討[J]. 魏梅紅,洪琦,段鵬征,王寶健. 熱處理技術(shù)與裝備. 2007(06)
[10]粉末冶金法制備納米顆粒增強Cu基復(fù)合材料[J]. 汪峰濤,吳玉程,王涂根,王文芳. 材料熱處理學(xué)報. 2007(05)
博士論文
[1]Al2O3基大型結(jié)構(gòu)陶瓷導(dǎo)軌材料及其摩擦磨損性能研究[D]. 劉長霞.山東大學(xué) 2007
碩士論文
[1]Cu/Invar復(fù)合材料的制備及結(jié)構(gòu)與性能優(yōu)化[D]. 吳丹.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[2]粉末冶金制備Cu/Invar電子封裝復(fù)合材料的研究[D]. 吳事譜.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[3]液相原位反應(yīng)法制備Cu-Y2O3復(fù)合材料的組織與性能[D]. 卓海鷗.南昌大學(xué) 2012
[4]SUS304奧氏體不銹鋼冷軋及退火工藝對組織和性能的影響[D]. 飛尚才.蘭州理工大學(xué) 2011
[5]鍍銀鋁粉的制備技術(shù)與性能研究[D]. 常仕英.昆明理工大學(xué) 2006
[6]Cu-納米TiB2原位復(fù)合材料的微結(jié)構(gòu)與性能[D]. 榮偉.浙江大學(xué) 2003
本文編號:2897750
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