高體分率SiC_P/Al復合材料具有高熱導率,低熱膨脹系數和低密度等特點,滿足電子封裝在航天航空的性能要求。在實際應用中高體分率SiC_P/Al復合材料的界面潤濕性和界面反應是研究焦點,而制備方法和連接方法更是研究的難點。本文通過有限元方法研究不同SiC顆粒大小、體分率、顆粒形狀和氧化層厚度對SiC_P/Al復合材料的熱導率和熱膨脹系數的影響;使用半固態(tài)模鍛成形方法制備不同含量Mg,Si和SiC的SiC_P/Al復合材料,使用OM、SEM和TEM對其進行組織、物相和界面觀察,并進行致密度、抗彎強度、熱導率和熱膨脹系數的測量;在前面實驗的基礎上,使用半固態(tài)模鍛成形連接技術研究不同的實驗參數對SiC_P/Al-Al薄壁件的成形和連接效果的影響,并對界面連接組織和剪切強度進行分析,為高體分率SiC_P/Al復合材料的成分設計和制備工藝提供借鑒。模擬結果表明:1.顆粒大小和顆粒形狀對SiC_P/Al復合材料的熱導率和熱膨脹系數影響不大;2.隨著SiC體分率... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和目的
    1.2 電子封裝材料
        1.2.1 電子封裝對材料的要求
        1.2.2 傳統(tǒng)電子封裝材料
        1.2.3 電子封裝用SiC_P/Al復合材料
    1.3 SiC_P/Al復合材料的制備方法
    1.4 SiC_P/Al復合材料的連接方法
        1.4.1 熔化焊
        1.4.2 釬焊
        1.4.3 固相焊接
        1.4.4 半固態(tài)連接
    1.5 研究內容
第2章 實驗過程及研究方法
    2.1 引言
    2.2 實驗方案
    2.3 材料成分設計
        2.3.1 Mg對SiC_P/Al界面的影響
        2.3.2 Si對SiC_P/Al界面的影響
        2.3.3 SiC體分率
        2.3.4 SiC_P/Al復合材料設計
        2.3.5 SiC_P/Al復合材料坯料的制備
    2.4 顯微組織觀察及性能測試
        2.4.1 掃描電子顯微鏡(SEM)觀察
        2.4.2 透射電子顯微鏡(TEM)觀察
        2.4.3 致密度測試
        2.4.4 抗彎強度測試
        2.4.5 剪切強度測試
        2.4.6 熱膨脹系數測試
        2.4.7 熱導率測試
第3章 SiC_P/Al復合材料熱物理性能模擬
    3.1 引言
    3.2 導熱理論
        3.2.1 導熱影響因素
        3.2.2 導熱模型
    3.3 熱膨脹理論
        3.3.1 熱膨脹影響因素
        3.3.2 熱膨脹模型
    3.4 SiC_P/Al復合材料導熱性能模擬
        3.4.1 導熱模型的建立
        3.4.2 導熱模擬結果分析
    3.5 SiC_P/Al復合材料熱膨脹性能模擬
        3.5.1 熱膨脹模型的建立
        3.5.2 熱膨脹模擬結果分析
    3.6 本章小結
第4章 成分對SiC_P/Al復合材料性能的影響
    4.1 引言
    4.2 模具設計
        4.2.1 冷壓模具設計
        4.2.2 熱壓模具設計
        4.2.3 成形模具設計
    4.3 不同Mg含量對SiC_P/Al復合材料性能的影響
        4.3.1 不同Mg含量SiC_P/Al復合材料的界面情況
        4.3.2 不同Mg含量SiC_P/Al復合材料的力學性能分析
        4.3.3 不同Mg含量SiC_P/Al復合材料的導熱性能分析
        4.3.4 不同Mg含量SiC_P/Al復合材料的熱膨脹性能分析
    4.4 不同Si含量對SiC_P/Al復合材料性能的影響
        4.4.1 不同Si含量SiC_P/Al復合材料的界面情況
        4.4.2 不同Si含量SiC_P/Al復合材料的力學性能分析
        4.4.3 不同Si含量SiC_P/Al復合材料的導熱性能分析
        4.4.4 不同Si含量SiC_P/Al復合材料的熱膨脹性能分析
    4.5 不同SiC體分率對SiC_P/Al復合材料性能的影響
        4.5.1 不同SiC體分率SiC_P/Al復合材料的界面情況
        4.5.2 不同SiC體分率SiC_P/Al復合材料的力學性能分析
        4.5.3 不同SiC含量SiC_P/Al復合材料的熱物理性能分析
    4.6 本章小結
第5章 SiC_P/Al-AA6061薄壁件模鍛成形
    5.1 引言
    5.2 成形方案
        5.2.1 熱壓階段添加Al框
        5.2.2 成形階段添加Al框
        5.2.3 坯料加熱溫度
        5.2.4 坯料保溫時間
        5.2.5 SiC體分率
    5.3 模具優(yōu)化
        5.3.1 熱壓模具優(yōu)化
        5.3.2 成形模具優(yōu)化
    5.4 SiC_P/Al-AA6061薄壁件模鍛成形效果分析
        5.4.1 加熱溫度對SiC_P/Al-AA6061薄壁件模鍛成形的影響
        5.4.2 保溫時間對SiC_P/Al-AA6061薄壁件模鍛成形的影響
        5.4.3 SiC體分率對SiC_P/Al-AA6061薄壁件模鍛成形的影響
        5.4.4 SiC_P/Al-AA6061薄壁件致密度分析
    5.5 SiC_P/Al-AA6061薄壁件連接界面分析
        5.5.1 連接界面分析
        5.5.2 界面剪切強度
    5.6 本章小結
結論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3167480