隨著半導體產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,對電子封裝材料提出了更高的要求,包括良好的絕緣性、高的力學強度與導熱系數(shù)等。近年來,陶瓷/聚合物復合材料受到了廣泛關注。本文提出了一種新的方法來制備氧化鋁/環(huán)氧樹脂復合材料,該方法包括凝膠注模成型、燒結以及真空滲透。具體內(nèi)容分為以下三個部分:（1）首先,探索了凝膠注模成型的工藝條件,得到了本實驗AM-MBAM體系最優(yōu)的工藝參數(shù),包括球磨時間、分散劑用量、pH值、加料方法以及固化保護。（2）采用優(yōu)化的工藝參數(shù)制備出復雜形狀、尺寸的氧化鋁陶瓷,包括陶瓷基板、繼電器外殼等。（3）制備的氧化鋁/環(huán)氧樹脂復合材料形成了氧化鋁和環(huán)氧樹脂相互貫穿的網(wǎng)絡結構,使得復合材料具有很高的強度與導熱系數(shù)。氧化鋁陶瓷坯體在600°C脫脂后在不同溫度下進行燒結（1200°C到1500°C）,制得多孔陶瓷骨架。燒結溫度越高,陶瓷骨架的孔隙率越低,平均晶粒尺寸越大。通過真空滲透,使環(huán)氧樹滲透進入陶瓷骨架,完全填滿多孔間隙,固化后即得到氧化鋁/環(huán)氧樹脂復合材料。通過該方法,制備了氧化鋁含量為70 vol.%的復合材料,該復合材料的彎曲強度和導熱系數(shù)分別為305 MPa和13.46 W·m-1K... 

【文章來源】：南昌大學江西省 211工程院校

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【學位級別】：碩士

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014年我國IC三大產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比近年來，隨著電子器件不斷向小型化、高集成度、便捷智能方向發(fā)展，現(xiàn)

第 1 章 引言量會導致機械性能的惡化，如強度降低，對裂紋更敏感，成型、加工困難等[19]。在本課題的工作中，我們試圖去制備陶瓷/有機物復合材料，在復合材料中實現(xiàn)陶瓷骨架與高分子網(wǎng)絡互相貫穿的結構（如圖 1.2c 所示）。通過對多孔陶瓷進行燒結，使陶瓷顆粒之間通過化學鍵進行連接（如圖 1.2c 所示），有望比孤立分散的陶瓷顆粒（如圖 1.2a 所示）以及物理連接的陶瓷顆粒（如圖 1.2b 所示）更多地提高聚合物基體的導熱系數(shù)。此外，這種結構也會使得陶瓷/復合材料的機械性能得到提高，因為顆粒間的化學結合強度遠遠大于物理結合�？紤]到氧化鋁粉體的價格遠遠低于氮化鋁和氮化硼，在本工作中，我們選擇氧化鋁作為填料來制備氧化鋁/環(huán)氧樹脂復合材料。我們采用了一種新的工藝來制備該復合材料，包括凝膠注模成型、燒結、真空滲透。采用凝膠注模成型是因為該工藝能方便地制備出高性能、形狀復雜的陶瓷產(chǎn)品，如渦輪轉(zhuǎn)子[20]。關于凝膠注模成型將在后續(xù)內(nèi)容中進一步介紹。

第 1 章 引言1.3凝膠注模成型工藝1.3.1凝膠注模成型基本原理與工藝流程凝膠注模是一種原位固化的陶瓷“凈尺寸”成型技術。它將傳統(tǒng)的陶瓷濕法成型與有機物聚合反應結合在一起，通過在高固相體積含量的陶瓷懸浮液中添加有機物單體和交聯(lián)劑，在引發(fā)劑存在的條件下，發(fā)生聚合交聯(lián)反應，使料漿原位凝膠固化而成為陶瓷凝膠坯體。其固化方法主要有三種[21]：引發(fā)劑—加熱凝膠法、引發(fā)劑—催化劑凝膠法、氧化—還原凝膠法。其基本思想是采用具有三維網(wǎng)狀結構的高分子物質(zhì)將均勻分散的粉體懸浮液中的陶瓷顆粒包裹使之固定在原位，從而得到具有陶瓷粉體與高分子物質(zhì)復合結構的陶瓷坯體。原位固化示意圖如圖 1.3 所示[22]。

【參考文獻】：
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