新型中間相瀝青基石墨纖維由于具有優(yōu)異的性能（如高達900W·m-1.K-1的軸向熱導率,僅為-1.45×10-6K-1的軸向熱膨脹系數等）,正逐步應用于高性能電子封裝用金屬基復合材料的開發(fā)。將其與金屬鋁適當復合能夠得到兼具導熱性能良好、熱膨脹系數可調、密度小、加工性能優(yōu)異等優(yōu)點的新型電子封裝材料。本論文主要從石墨纖維表面改性和優(yōu)化制備工藝參數兩方面來改善石墨纖維/鋁復合材料的界面結合狀態(tài),從而提高復合材料的性能。分別通過化學鍍和鹽浴鍍對纖維進行表面改性,采用真空熱壓燒結和真空壓力熔滲技術制備短石墨纖維/鋁復合材料。探尋石墨纖維表面改性以及復合材料制備的最佳工藝參數,對復合材料的顯微組織、界面結合特性及熱物理性能、力學性能進行檢測和分析,并通過理論模型計算,為合理預測復合材料的熱物理性能提供理論依據。研究表明：對石墨纖維進行化學鍍鎳、銅以及鹽浴鍍碳化鉻、碳化鈦、碳化鉬處理,經過合理的工藝,可分別在纖維表面形成均勻致密且平均厚度約為0.5μm的Ni、 Cu以及Cr7C3、 TiC、Mo2C五種鍍層。其中,以NaH2PO2·H2O為還原劑進行化學鍍鎳,鍍層物質主要為Ni,并伴隨有少量Ni3P... 

【文章來源】：北京科技大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：130 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻綜述
    2.1 電子封裝材料的應用背景
    2.2 電子封裝材料的研究進展
    2.3 電子封裝用金屬基復合材料的研究現(xiàn)狀
    2.4 石墨纖維/鋁復合材料
        2.4.1 導熱型瀝青基石墨纖維簡介
        2.4.2 石墨纖維/鋁復合材料的研究現(xiàn)狀
    2.5 石墨纖維/鋁復合材料的制備方法
        2.5.1 固態(tài)法
        2.5.2 液態(tài)法
    2.6 石墨纖維/鋁復合材料的界面設計
        2.6.1 基體合金化
        2.6.2 石墨纖維表面改性
    2.7 選題背景及意義
3 研究內容與研究方法
    3.1 研究內容
    3.2 研究方法
        3.2.1 熱分析測試
        3.2.2 顯微組織及物相分析
        3.2.3 致密度測定
        3.2.4 熱導率測定
        3.2.5 熱膨脹系數測定
        3.2.6 抗彎性能測試
    3.3 技術路線
4 石墨纖維表面改性研究
    4.1 石墨纖維化學鍍覆研究
        4.1.1 石墨纖維表面化學鍍鎳
        4.1.2 石墨纖維表面化學鍍銅
    4.2 石墨纖維鹽浴鍍覆研究
        4.2.1 石墨纖維表面鹽浴鍍碳化鉻
        4.2.2 石墨纖維表面鹽浴鍍碳化鈦
        4.2.3 石墨纖維表面鹽浴鍍碳化鉬
    4.3 本章小結
5 石墨纖維/鋁復合材料制備及致密化研究
    5.1 真空熱壓燒結制備石墨纖維/鋁復合材料
        5.1.1 實驗原料及過程
        5.1.2 真空熱壓燒結致密化工藝
        5.1.3 真空熱壓燒結復合材料形貌分析
    5.2 真空壓力熔滲制備石墨纖維/鋁復合材料
        5.2.1 石墨纖維預制體制備工藝
        5.2.2 真空壓力熔滲致密化工藝
        5.2.3 真空壓力熔滲復合材料形貌分析
    5.3 石墨纖維/鋁復合材料界面研究
        5.3.1 未鍍覆石墨纖維/鋁復合材料界面研究
        5.3.2 化學鍍覆石墨纖維/鋁復合材料界面研究
        5.3.3 鹽浴鍍覆石墨纖維/鋁復合材料界面研究
    5.4 本章小結
6 石墨纖維/鋁復合材料熱物理性能及力學性能研究
    6.1 石墨纖維/鋁復合材料導熱性能研究
        6.1.1 石墨纖維/鋁復合材料熱導率理論模型
        6.1.2 石墨纖維/鋁復合材料界面熱阻計算
        6.1.3 石墨纖維/鋁復合材料熱導率及影響因素
    6.2 石墨纖維/鋁復合材料熱膨脹性能研究
        6.2.1 石墨纖維/鋁復合材料熱膨脹系數理論模型
        6.2.2 石墨纖維/鋁復合材料熱膨脹系數及影響因素
    6.3 石墨纖維/鋁復合材料力學性能研究
        6.3.1 石墨纖維體積分數對復合材料力學性能的影響
        6.3.2 石墨纖維表面鍍層對復合材料力學性能的影響
    6.4 本章小結
7 結論與展望
    7.1 結論
    7.2 展望
主要創(chuàng)新點
參考文獻
作者簡歷及在學研究成果
學位論文數據集


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3180646