SiC/Cu復(fù)合材料的應(yīng)用前景十分廣闊。它不僅具有優(yōu)良的力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)性能,而且制備工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本較低,常用作半導(dǎo)體元件中的電接觸材料和電子封裝材料,也可用作耐磨片和熱交換器等,是典型的“結(jié)構(gòu)—功能一體化”材料。目前,增強(qiáng)相SiC和基體Cu之間較差的界面潤(rùn)濕性以及界面反應(yīng)限制了SiC/Cu復(fù)合材料的性能提升和推廣應(yīng)用。所以,提升SiC/Cu復(fù)合材料的綜合性能的關(guān)鍵,在于改善SiC和Cu的界面潤(rùn)濕性以及控制界面反應(yīng)。本研究選用工業(yè)生產(chǎn)的微米級(jí)α-SiC顆粒,通過(guò)引入92SiO₂-8Cu₂O（wt.%）玻璃相改善增強(qiáng)相SiC和Cu基體的界面潤(rùn)濕性并且控制界面反應(yīng),以達(dá)到提升SiC/Cu復(fù)合材料綜合性能的目的。采用溶膠-凝膠和濕法球磨法制備SiC/GP/Cu復(fù)合材料粉體,采用真空熱壓燒結(jié)的方法制備出結(jié)構(gòu)均勻并且致密化程度較高的SiC/Cu復(fù)合材料。分別采用XRD、SEM等檢測(cè)方法對(duì)復(fù)合材料的物相構(gòu)成、微觀結(jié)構(gòu)、致密度、抗彎強(qiáng)度、硬度等進(jìn)行表征,并深入研究了燒結(jié)溫度和玻璃相含量對(duì)SiC/Cu復(fù)合材料的電學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明:銅硅氧化物玻璃... 

【文章來(lái)源】：鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院河南省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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真空熱壓燒結(jié)爐Fig.1.1Vacuumhotpressedsinteringfurnace

第一章緒論4圖1.2放電等離子燒結(jié)爐Fig.1.2SparkPlasmaSintering1.3SiC/Cu復(fù)合材料研究現(xiàn)狀1.3.1SiC/Cu復(fù)合材料組分的研究現(xiàn)狀范冰冰等人[22]采用非均相沉淀法將Cu包覆在SiC顆粒表面上，分別制備出SiC:Cu=10：90、20：80、30：70、40：60、50：50（體積比）的復(fù)合粉體，并在30MPa壓力下真空燒結(jié)成型，燒結(jié)溫度750℃。對(duì)樣品表面進(jìn)行拋光清洗之后對(duì)其進(jìn)行相關(guān)性能表征得出：隨著SiC組分含量的增大，復(fù)合材料的硬度先增大后減小，當(dāng)SiC的含量為30%時(shí)，復(fù)合材料的硬度最大，為2087MPa；復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度隨著SiC組分含量的增大而減�。徊⑶覍�(duì)復(fù)合材料的致密度進(jìn)行檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)SiC的組分含量小于30%時(shí)，采用真空熱壓燒結(jié)工藝可以獲得致密的SiC/Cu復(fù)合材料。陸晉等人[23]采用冷壓燒結(jié)和熱擠壓燒結(jié)的方法，選用納米級(jí)、亞微米級(jí)、微米級(jí)三種不同粒徑的SiC，制備出不同SiC含量的SiC/Cu復(fù)合材料，并且分析了復(fù)合材料的顯微組織變化和SiC尺寸、含量對(duì)復(fù)合材料性能的影響。結(jié)果表明：復(fù)合材料的導(dǎo)電性隨著SiC粒徑的增大而升高，隨SiC含量的增高而減校PerumalA[24]等人采用機(jī)械合金化的方法制備SiC含量為15%-35%（wt.%）的SiC/Cu復(fù)合材料，對(duì)燒結(jié)好的復(fù)合材料進(jìn)行打磨拋光之后對(duì)其硬度和電導(dǎo)率進(jìn)

第一章緒論5行測(cè)試，結(jié)果表明：SiC的含量直接影響到復(fù)合材料的硬度和電導(dǎo)率，并且隨著SiC含量的增大，復(fù)合材料的硬度增大，其電導(dǎo)率逐漸降低，具體變化規(guī)律如圖1.3和1.4所示：圖1.3球磨時(shí)間及SiC含量對(duì)Cu-SiC復(fù)合材料硬度的影響Fig.1.3EffectofmillingtimeandSiCcontentonhardnessofCu–SiChot-pressedcomposites圖1.4球磨60min時(shí)，SiC含量對(duì)復(fù)合材料電導(dǎo)率的影響Fig.1.4EffectofSiCcontentonelectricalconductivityofthecompositesmilledfor60min.OSFatoba[25]通過(guò)液體冶金的方法，制備出了不同SiCp尺寸及不同SiCp含量的Cu/SiCp復(fù)合材料，并對(duì)所制復(fù)合材料的熱導(dǎo)率及電導(dǎo)率進(jìn)行檢測(cè)分析，結(jié)果表明：隨著復(fù)合材料中SiC含量的增大，復(fù)合材料的電導(dǎo)率以及熱導(dǎo)率逐漸減小，并且，復(fù)合材料中SiC顆粒的尺寸越大，其熱導(dǎo)率以及電導(dǎo)率也隨之增大。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]反應(yīng)球磨熱壓燒結(jié)制備SiCp/Cu復(fù)合材料的耐磨性能研究[J]. 范濤,孫艷榮,唐怡,張一帆,劉博文,唐偉忠,賈成廠.  粉末冶金技術(shù). 2015(06)
[2]20%Mo/Cu-Al2O3復(fù)合材料的強(qiáng)化機(jī)理及熱變形行為[J]. 劉勇,孫永偉,田保紅,馮江,張毅.  中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2013(03)
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[8]放電等離子體燒結(jié)SiC/Cu金屬陶瓷復(fù)合材料研究[J]. 張銳,王海龍,辛玲,秦丹丹,黎壽山,劉鎖兵.  鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2004(04)

碩士論文
[1]非晶相界面SiCp/Cu復(fù)合材料結(jié)構(gòu)調(diào)控及性能研究[D]. 孫冰.鄭州大學(xué) 2015
[2]Cu/SiC復(fù)合材料非晶相界面設(shè)計(jì)與性能研究[D]. 王鵬輝.鄭州大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3094095