發(fā)布時間：2021-08-08 20:25

　　本文以Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料為研究對象,采用實驗與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,研究界面厚度、界面面積對Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響。在實驗方面,首先利用鹽浴鍍的方法對金剛石表面進行鍍Cr處理,再結(jié)合無壓熔滲技術(shù)制備出不同界面厚度、不同界面面積的Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料。通過增重法計算出界面厚度與鍍覆溫度之間的關(guān)系,采用SEM、EDS、XRD等手段對金剛石鍍層及Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料的微觀形貌和界面成份進行表征,最后再利用阿基米德原理和熱導(dǎo)儀測試出復(fù)合材料的致密度和熱導(dǎo)率;數(shù)值模擬方面是通過研究界面厚度及界面面積對復(fù)合材料熱導(dǎo)性能的影響,最后再根據(jù)實驗測試結(jié)果與模擬值進行對比分析。鹽浴鍍Cr研究表明,對相同粒徑金剛石顆粒進行表面鍍覆時,可通過改變鹽浴鍍溫度（750℃⁹00℃）獲得0.376¹.388μm的可控鍍層;而對不同粒徑金剛石顆粒進行850℃保溫1h進行鍍覆時,可獲得趨近于1.211μm的界面鍍層。金剛石表面鍍覆效果較好,鍍層結(jié)構(gòu)由內(nèi)到外可簡述為:金剛石-CrxCy-Cr單質(zhì)層。無壓熔滲制備... 

【文章來源】：南昌航空大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 電子封裝材料及其發(fā)展趨勢
    1.3 金剛石表面金屬化
        1.3.1 金屬與金剛石表面的浸潤性
        1.3.2 金剛石表面金屬化原理
        1.3.3 金剛石表面金屬化分類
        1.3.4 活性元素Cr的選擇
    1.4 金剛石/銅復(fù)合材料
        1.4.1 金剛石/銅復(fù)合材料的制備方法
        1.4.2 金剛石/銅復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
    1.5 有限元ANSYS分析概述
        1.5.1 有限元ANSYS分析原理
        1.5.2 有限元ANSYS分析的優(yōu)點
        1.5.3 金屬復(fù)合材料熱導(dǎo)性能的理論計算模型
    1.6 本課題研究的內(nèi)容及意義
        1.6.1 課題研究的目的及意義
        1.6.2 課題研究的主要內(nèi)容
第二章 試驗方法與表征
    2.1 實驗工藝流程
    2.2 實驗原料與設(shè)備
    2.3 金剛石表面鍍層的構(gòu)建及復(fù)合材料的制備
        2.3.1 金剛石表面鹽浴鍍Cr
        2.3.2 Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料的制備
    2.4 組織、界面結(jié)構(gòu)的表征
        2.4.1 金剛石鍍層厚度的表征
        2.4.2 成分與微觀結(jié)構(gòu)的分析
        2.4.3 Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料的熱導(dǎo)率測試
        2.4.4 Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料的致密度測試
    2.5 ANSYS軟件對金剛石/銅導(dǎo)熱性能的數(shù)值模擬
第三章 金剛石界面生長機理及界面調(diào)控研究
    3.1 金剛石表面鹽浴鍍Cr形成機理
    3.2 金剛石鹽浴鍍Cr的表面形貌
        3.2.1 不同鍍覆溫度下金剛石顆粒界面層形貌
        3.2.2 不同界面數(shù)金剛石鍍層形貌
    3.3 金剛石鍍層性能分析與表征
        3.3.1 鍍層的物相及成分分析
        3.3.2 界面的調(diào)控與鍍層厚度的表征
    3.4 本章小結(jié)
第四章 界面調(diào)控對復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)及導(dǎo)熱性能的影響
    4.1 界面厚度對Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料形貌的影響
        4.1.1 界面厚度對Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料組織形貌的影響
        4.1.2 界面厚度對Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料斷面形貌的影響
    4.2 界面面積對Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料形貌的影響
        4.2.1 界面面積對Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料組織形貌的影響
        4.2.2 界面面積對Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料斷面形貌的影響
    4.3 Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料的界面結(jié)構(gòu)
        4.3.1 Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料界面元素分布檢測
        4.3.2 Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料界面物相成分分析
    4.4 Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料的致密度及熱導(dǎo)率
        4.4.1 界面厚度對Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料致密度及熱導(dǎo)率的影響
        4.4.2 界面面積對Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料致密度及熱導(dǎo)率的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 界面調(diào)控對復(fù)合材料導(dǎo)熱性能影響的數(shù)值模擬研究
    5.1 Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料數(shù)值模擬基本假設(shè)
    5.2 Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料有限元模型及原理
    5.3 界面厚度對Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響
        5.3.1 不同界面厚度Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料的溫度和熱流密度分布圖
        5.3.2 不同界面厚度Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料模擬結(jié)果分析
    5.4 界面面積對Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響
        5.4.1 不同顆粒大小的Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料溫度和熱流密度分布圖
        5.4.2 不同界面面積的Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料模擬結(jié)果分析
        5.4.3 Diamond-Cr/Cu復(fù)合材料理論模型與實驗對比分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3330626