SiC/Cu復合材料的應用前景十分廣闊。它不僅具有優(yōu)良的力學、電學、熱學性能,而且制備工藝簡單,生產(chǎn)成本較低,常用作半導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“結構—功能一體化”材料。目前,增強相SiC和基體Cu之間較差的界面潤濕性以及界面反應限制了SiC/Cu復合材料的性能提升和推廣應用。所以,提升SiC/Cu復合材料的綜合性能的關鍵,在于改善SiC和Cu的界面潤濕性以及控制界面反應。本研究選用工業(yè)生產(chǎn)的微米級α-SiC顆粒,通過引入92SiO₂-8Cu₂O（wt.%）玻璃相改善增強相SiC和Cu基體的界面潤濕性并且控制界面反應,以達到提升SiC/Cu復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復合材料粉體,采用真空熱壓燒結的方法制備出結構均勻并且致密化程度較高的SiC/Cu復合材料。分別采用XRD、SEM等檢測方法對復合材料的物相構成、微觀結構、致密度、抗彎強度、硬度等進行表征,并深入研究了燒結溫度和玻璃相含量對SiC/Cu復合材料的電學性能的影響。研究結果表明:銅硅氧化物玻璃... 

【文章來源】：鄭州航空工業(yè)管理學院河南省

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

真空熱壓燒結爐Fig.1.1Vacuumhotpressedsinteringfurnace

第一章緒論4圖1.2放電等離子燒結爐Fig.1.2SparkPlasmaSintering1.3SiC/Cu復合材料研究現(xiàn)狀1.3.1SiC/Cu復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）的復合粉體，并在30MPa壓力下真空燒結成型，燒結溫度750℃。對樣品表面進行拋光清洗之后對其進行相關性能表征得出：隨著SiC組分含量的增大，復合材料的硬度先增大后減小，當SiC的含量為30%時，復合材料的硬度最大，為2087MPa；復合材料的抗彎強度隨著SiC組分含量的增大而減��；并且對復合材料的致密度進行檢測后發(fā)現(xiàn)，當SiC的組分含量小于30%時，采用真空熱壓燒結工藝可以獲得致密的SiC/Cu復合材料。陸晉等人[23]采用冷壓燒結和熱擠壓燒結的方法，選用納米級、亞微米級、微米級三種不同粒徑的SiC，制備出不同SiC含量的SiC/Cu復合材料，并且分析了復合材料的顯微組織變化和SiC尺寸、含量對復合材料性能的影響。結果表明：復合材料的導電性隨著SiC粒徑的增大而升高，隨SiC含量的增高而減校PerumalA[24]等人采用機械合金化的方法制備SiC含量為15%-35%（wt.%）的SiC/Cu復合材料，對燒結好的復合材料進行打磨拋光之后對其硬度和電導率進

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

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]20%Mo/Cu-Al2O3復合材料的強化機理及熱變形行為[J]. 劉勇,孫永偉,田保紅,馮江,張毅.  中國有色金屬學報. 2013(03)
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[7]Cu包裹SiC復合粉體熱物理化學性能研究[J]. 張銳,王海龍,高濂,關紹康,郭景坤.  無機材料學報. 2005(02)
[8]放電等離子體燒結SiC/Cu金屬陶瓷復合材料研究[J]. 張銳,王海龍,辛玲,秦丹丹,黎壽山,劉鎖兵.  鄭州大學學報(工學版). 2004(04)

碩士論文
[1]非晶相界面SiCp/Cu復合材料結構調控及性能研究[D]. 孫冰.鄭州大學 2015
[2]Cu/SiC復合材料非晶相界面設計與性能研究[D]. 王鵬輝.鄭州大學 2013



本文編號：3094095