IGBT作為能源轉(zhuǎn)換的核心,具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)。高體積分?jǐn)?shù)SiC_p/Al復(fù)合材料具有密度低,熱導(dǎo)率高,熱膨脹系數(shù)低,機(jī)械強(qiáng)度高,原材料廉價(jià)的優(yōu)點(diǎn),是作為高功率IGBT散熱基板的完美選擇。直熱法粉末觸變成型工藝作為制備高體積分?jǐn)?shù)SiC_p/Al復(fù)合材料的新工藝,燒結(jié)溫度低、速度快,生產(chǎn)周期短,可制備高密度、大尺寸的高體積分?jǐn)?shù)SiC_p/Al復(fù)合材料。用直熱法粉末觸變成型工藝制備60%volSiC_p/2024Al復(fù)合材料的熱導(dǎo)率可達(dá)190.98 W·m-1·K-1,適合作為高功率IGBT的散熱基板材料。目前,直熱法粉末觸變成型工藝參數(shù)的研究不夠充分。本實(shí)驗(yàn)采用直熱法粉末觸變成型工藝制備60%volSiC_p/2024Al復(fù)合材料,并研究工藝參數(shù)對(duì)SiC_p/2024Al復(fù)合材料性能的影響。實(shí)驗(yàn)分別研究了成型壓力、半固態(tài)保溫溫度對(duì)SiC_p/2024Al復(fù)合材料的密度、抗折強(qiáng)度、熱膨脹系數(shù)的影響。并通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)研究了影響SiC_p

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：58 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

AMB封裝（左）與DBC封裝（右）示意圖

直熱法粉末觸變成型參數(shù)對(duì)SiCp/2024Al復(fù)合材料性能的影響1.5.5直熱法粉末觸變成型工藝直熱法粉末觸變成型工藝是本課題組自行設(shè)計(jì)的一種快速燒結(jié)技術(shù)用直熱法粉末觸變成型工藝制備SiCp/Al復(fù)合材料,首先將碳化硅顆粒與Al合金粉末按照一定比例通過(guò)機(jī)械混合;混好后的粉末裝入磨具中進(jìn)行預(yù)壓;燒結(jié)爐抽真空后,將直流恒流電源直接施加到粉體顆粒之間,由金屬顆粒內(nèi)部產(chǎn)生的焦耳熱來(lái)實(shí)現(xiàn)燒結(jié),最后進(jìn)行熱擠壓并冷卻成型直熱法粉末觸變成型工藝流程如圖1.2所示直熱法粉末觸變成型工藝源于粉末冶金法,具有增強(qiáng)體顆粒體積分?jǐn)?shù)可調(diào)的特點(diǎn)相對(duì)于粉末冶金法,直熱法粉末觸變成型工藝不需要制備冷壓坯,工藝周期短粉末冶金法的燒結(jié)過(guò)程不易控制,使材料的孔隙率不能得到有效控制但直熱法粉末觸變成型工藝可在燒結(jié)過(guò)程中進(jìn)行點(diǎn)壓操作,可通過(guò)壓制將金屬液填充到材料的孔洞中,有效減少?gòu)?fù)合材料的孔隙率直熱法粉末觸變成型工藝和放電等離子燒結(jié)法相似,都是通過(guò)電流對(duì)粉體進(jìn)行加熱但相對(duì)于放電等離子燒結(jié)法的直流脈沖電流,直熱法粉末觸變成型工藝的直流穩(wěn)流電源可以加到20000A以上,且直熱法粉末觸變成型工藝制備的復(fù)合材料的體積更大直熱法粉末觸變成型工藝和滲法相比,其制備溫度低,燒結(jié)溫度在鋁基體的液相線以下,碳化硅顆粒的界面處不易生成Al4C3等有害產(chǎn)物直熱法粉末觸變成型工藝設(shè)備示意圖如圖1.3所示目前,本課題組內(nèi)關(guān)于直熱法粉末觸變成型工藝的研究,主要集中在圖1.2直熱法粉末觸變成型工藝流程圖圖1.3直熱法粉末觸變成型工藝設(shè)備示意圖

直熱法粉末觸變成型參數(shù)對(duì)SiCp/2024Al復(fù)合材料性能的影響2.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)驗(yàn)用到的主要設(shè)備及性能檢測(cè)儀器的信息如表2.4所示表2.4實(shí)驗(yàn)設(shè)備用表設(shè)備名稱型號(hào)廠家直熱法復(fù)合材料成型設(shè)備壓力315噸電流3萬(wàn)安培真空度10-2pa自行研發(fā)恒溫干燥箱101A-1華宇儀器儀表有限責(zé)任公司滾筒球磨機(jī)XMB-240×300湖北省探礦機(jī)械廠行星球磨機(jī)QM-1SP4德國(guó)Retsh金相顯微鏡4XC上海光學(xué)儀器廠抗彎折儀401-3德國(guó)耐馳熱膨脹儀DIL4029C德國(guó)耐馳掃描電子顯微鏡Quanta450FEG美國(guó)FEI公司圖2.1碳化硅顆粒的微觀形貌及粒徑分布圖（a）、（b）100μm原始SiC；（c）5μm原始SiC；（d）100μm整形SiC

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：2928624