高體積分?jǐn)?shù)Si含量Si_p/Al復(fù)合材料具有質(zhì)量輕、強度高、較低的熱膨脹系數(shù)以及良好的耐磨性能等特點,是一種新型結(jié)構(gòu)和功能材料,在電子封裝和汽車輕量化等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本文使用加壓滲流工藝制備Si_p/Al復(fù)合材料,并通過在固液相線溫度附近進行等溫?zé)崽幚淼姆椒ㄏ龔?fù)合材料中的疏松缺陷,改善復(fù)合材料中si顆粒的形態(tài)及其與鋁基體的結(jié)合。所得主要結(jié)果和結(jié)論如下：（1）研究了加壓滲流工藝制備的Si_p/Al復(fù)合材料的微觀特征。結(jié)果表明：采用加壓滲流法制備的Si_p/Al復(fù)合材料,其密度為2.1-2.6g/cm3,硅的體積分?jǐn)?shù)在52%-74%之間。Si顆粒在基體合金中分布均勻、分散；復(fù)合材料的組織中存在一定的疏松缺陷,主要分布在硅顆粒間較為狹長的縫隙中,并且由頂部至底部逐漸增多；加壓滲流過程中發(fā)生了硅顆粒中的硅元素向鋁液中溶解擴散的過程；硅顆粒的尖銳邊緣有鈍化趨勢,有部分硅相在硅顆粒表面析出,越靠近Si_p/Al復(fù)合材料頂部的硅顆粒形態(tài)和界面結(jié)合得到的改善越為明顯。（2）研究了硅顆粒尺寸和... 

【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)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２噴射沉積工藝裝置示意圖??

圖１．３無壓浸滲裝置原理圖??Ｆｉｇ?１．３?Ｐｒｅｓｓｕｒｅｌｅｓｓ?ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ?ｄｅｖｉｃｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓ??無壓浸滲設(shè)備工作原理如圖１－３所示。要使錯液能夠自發(fā)進行滲透，需要滿足??下幾個條件。首先趕顆粒間的縫隙通道暢通，呈毛細(xì)管狀，滲流通道半徑越大??鉛液滲透越容易。其次要在無壓狀態(tài)下形成自發(fā)滲透，必須要克服錯液與插顆粒??間的不潤濕產(chǎn)生的毛細(xì)阻力，因此需要在烙體中加入活性元素Ｍｇ提高鉛液與陶瓷??顆粒間的潤濕性。最后珪顆粒間縫隙中的特殊氣氛和氧氣需要得到充分消耗，否??則就會在組織中形成氣孔和疏松缺陷??口）無壓浸滲法的特點??無壓浸滲法因其工藝流程簡單，鍋娃界面結(jié)合強度髙，容易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)??而受到廣泛的重視，無壓浸滲工藝具有Ｗ下優(yōu)點：??無皮浸滲工藝減少了高溫高壓設(shè)備的利用

濕性直接影響到毛細(xì)阻力的大小。接觸角，或稱潤濕角是用來描述潤濕性大小的??重要標(biāo)志，巧為０。當(dāng)接觸角為銳角時，液態(tài)金屬和增強相之間潤濕，如果接觸角??為純角時，則不潤濕ｔｗｉ。如圖１．４所示，當(dāng)侶液與Ｓｉ顆粒相接觸時，便可在兩者??之間產(chǎn)生界面能，而界面能的大小往往是由界面張力來表示。有很多實驗表明，??在侶中加入Ｍｇ元素能夠提高鉛娃間的潤濕性，另外錯液中的娃含量也會對錯液與??娃顆粒間的親和性產(chǎn)生影響。??讀／澀／無??圖１．１接觸角與界面張力之間關(guān)系的示意圖??Ｆｉｇ?１．４?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?出ｅ?ｃｏｎｔａｃｔ?ａｎｇｌｅ?ａｎｄ?ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌ?ｔｅｎｓｉｏｎ??在采用加壓滲流法制備Ｓｉｐ／Ａｌ復(fù)合材料的工藝過程中，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加對增強??相和基體之間的潤濕性，并且控制界面反應(yīng)的進行。一般來說，提高增強相和金??屬基體兩相間的潤濕性的同時不可避免地會使兩相間發(fā)生強烈的化學(xué)反應(yīng)，使侶??珪界面上生成脆性化合物，導(dǎo)致材料強度等性能的降低。因此，在材料制備過程??中通常會優(yōu)先考慮通過加入Ｍｇ元素和提高鉛液中的娃含量來提高鉛液與猛顆粒??間的澗濕性，增強鉛娃的界面結(jié)合。??１．５顆粒增強金屬基復(fù)合材料的等溫處理??顆粒增強金屬基復(fù)合材料的等溫重烙技術(shù)是將復(fù)合材料再次加熱到固液兩相??區(qū)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]高含Si量Sip/Al復(fù)合材料的研究[D]. 程兆虎.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[2]硅顆粒增強金屬基復(fù)合材料制備工藝的探討[D]. 吳澎.西安理工大學(xué) 2005



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