電子工業(yè)技術(shù)發(fā)展日益精進(jìn),智能設(shè)備、工程機(jī)械、運(yùn)輸設(shè)備、軍工導(dǎo)彈、航空航天等領(lǐng)域內(nèi)電子元器件功率日益提升,如何將工作產(chǎn)熱高效率地排出,研發(fā)新型的封裝熱管理材料成為可行路徑之一。銅（Cu）具有優(yōu)異的電能熱能傳導(dǎo)能力,但是其力學(xué)強(qiáng)度較低;碳納米管（Carbon nanotubes,CNTs）不僅具有超高的電能熱能傳導(dǎo)能力,而且力學(xué)強(qiáng)度較高,但并不能直接應(yīng)用到封裝工藝中。本文希望通過兩種材料的復(fù)合以滿足當(dāng)前愈為嚴(yán)苛的熱管理需求,為改善CNTs團(tuán)聚難分的狀態(tài)和CNTs-Cu界面的結(jié)合,選用鍍銅處理后的碳納米管（Cu@CNTs）作為增強(qiáng)相彌散分布于Cu基體中,以期獲得性能優(yōu)良的Cu@CNTs/Cu復(fù)合材料從而滿足工業(yè)使用要求。本課題以粉末冶金的相關(guān)工藝為基礎(chǔ),以Cu粉和Cu@CNTs作為原始材料,通過“機(jī)械混粉—室溫壓制—真空燒結(jié)—熱擠壓”的工藝流程制得了Cu@CNTs/Cu材料,通過OM,SEM,XRD等表征手段進(jìn)行觀察、分析,并對材料的力學(xué)和物理性能進(jìn)行測試。課題內(nèi)容主要包含以下部分:在機(jī)械混粉工藝制備Cu@CNTs/Cu復(fù)合粉末時,100h的混粉過程中原始材料的粉末形貌結(jié)構(gòu)并未被破壞;通過... 

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

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

碳納米管表面功能化[39]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-9-部高強(qiáng)度磁場，該手段成功實現(xiàn)某種程度的定向排布，隨著聚合物內(nèi)部增強(qiáng)相添加量的增多時，管壁之間范德華力作用增加，使得團(tuán)聚程度隨之加重，而定向排布程度則大打折扣。1.5.3熱擠壓/軋制處理熱擠壓/軋制是材料加工領(lǐng)域常用的工藝方法，該過程中材料產(chǎn)生大量的塑性變形，碳納米管會隨著這些變形產(chǎn)生運(yùn)動并且沿著變形方向分布，與此同時，分布狀態(tài)會變得更加彌散均勻。Zhao[53]等人通過熱鍛對復(fù)合材料試樣進(jìn)行致密化，并通過模拉伸對碳納米管進(jìn)行對齊，碳納米管平直排布于變形方向，并且彌散分布程度理想。添加量為5vol%時，材料的硬度和抗拉強(qiáng)度分別提高了67.3%和30.4%，力學(xué)強(qiáng)度和導(dǎo)電性呈現(xiàn)各向異性。1.6粉末燒結(jié)理論粉末燒結(jié)一般是在適當(dāng)?shù)臏囟扰c壓力下，通過顆粒的移動與塑性變形，顆粒表面與界面間的原子擴(kuò)散來進(jìn)行致密化，燒結(jié)過程中，粉末顆粒的形貌與顆粒之間的孔隙會發(fā)生一系列的變化，具體示意圖如圖1.2所示。圖1.2燒結(jié)時粉體形貌與粉體間孔隙的改變（a）粘結(jié)階段（b）燒結(jié)頸長大階段（c）孔隙球化階段（d）孔隙縮小階段（1）粘結(jié)階段：燒結(jié)伊始，粉末顆粒之間的接觸部位因能量提高產(chǎn)生形核、晶界長大等晶體結(jié)合現(xiàn)象，此時顆粒之間生長出燒結(jié)頸。在此階段中，粉末顆粒形

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-13-圖2.1Cu@CNTs和Cu原始粉末微觀形貌(a)Cu@CNTs(b)低倍Cu粉(c)高倍Cu粉2.1.3原始粉末XRD分析將本課題所選用的原始材料完成X射線衍射分析，設(shè)備工作角度為5-90°。原始Cu粉特征峰明顯，沒有其他雜峰存在，如圖2.2所示；同樣，Cu@CNTs可以明顯觀察到Cu和CNTs的特征峰，兩者間有交叉峰，沒有其他雜峰存在，如圖2.3所示。說明兩種原始粉末純度較高，無其他雜質(zhì)存在，這對Cu@CNTs/Cu復(fù)合材料性能的優(yōu)化有一定的積極意義。圖2.2原始Cu粉的XRD圖譜圖2.3原始Cu@CNTs的XRD圖譜

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3390763