本文研究了增強體的構成即SiC結(jié)構形態(tài)(單,雙顆粒、連續(xù)泡沫陶瓷)、向SiC中混合第二相顆粒(金剛石或氮化鋁)對SiCp/Al復合材料熱物理性能的影響;還研究了基體中添加Cu元素對SiCp/Al復合材料熱物理性能及電導的影響。采用XRD和SEM對材料進行物相分析和組織形貌觀察,通過熱導和熱膨脹儀對材料進行熱物理性能的檢測,來探究不同因素對復合材料性能影響。采用粉末自然堆積和無壓滲透法制備的復合材料通過雙粒徑配比可以提高增強體體積分數(shù),在質(zhì)量比220μm:70μm=3:1處達到最大,為63.5%;孔隙密度越大的泡沫陶瓷制取的復合材料熱導率越小,其熱膨脹也越小;其在相同體份下增強體彌散分布的復合材料熱導率大于其網(wǎng)絡互穿結(jié)構的復合材料,其雙結(jié)構增強的復合材料最小。在熱膨脹方面,其規(guī)律與熱導率一致。在碳化硅與金剛石(Dia)混合增強鋁基復合材料時,金剛石顆粒含量低于20%時,總混合體積分數(shù)越大,其熱導率越小,伴隨金剛石顆粒含量的進一步增加,當其超過20%時,總混合體積分數(shù)越大,其熱導率越大;在混合體積分數(shù)一定的情況下,混入Dia顆粒的復合材料熱導率比混入氮化鋁(AlN)大;在總混合體積分數(shù)一定...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 SiCp/Al復合材料的發(fā)展與應用
        1.2.1 在航空航天及軍事領域的應用
        1.2.2 在汽車領域的發(fā)展與應用
        1.2.3 在電子封裝領域的發(fā)展與應用
    1.3 SiCp/Al復合材料的制備
        1.3.1 粉末冶金
        1.3.2 擠壓鑄造
        1.3.3 真空壓力浸滲
        1.3.4 無壓浸透
    1.4 SiCp/Al復合材料熱導率的影響
        1.4.1 增強體本征條件對熱導率影響
        1.4.2 合金元素對復合材料熱導率影響
        1.4.3 復合材料孔隙對熱導率的影響
    1.5 顆粒增強金屬基復合材料導熱性能模擬方法
    1.6 本文研究的意義及主要內(nèi)容
        1.6.1 課題提出的意義
        1.6.2 研究的主要內(nèi)容
第二章 實驗內(nèi)容研究方法
    2.1 實驗材料和儀器
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 實驗儀器及用途
    2.2 微觀結(jié)構表征手段
        2.2.1 增強體含量的表征
        2.2.2 顆粒中心間距的表征
        2.2.3 顆粒雙粒徑配比等效粒徑的表征
        2.2.4 材料致密度的表征
    2.3 復合材料的制備與方案
        2.3.1 SiC不同結(jié)構、配比及Cu元素含量
        2.3.2 無壓滲透制備工藝
        2.3.3 粉末冶金制備工藝
    2.4 性能檢測
    2.5 有限元方法對導熱性的數(shù)值模擬
第三章 SiC不同結(jié)構分布對復合材料熱物理性能的影響
    3.1 雙粒徑混合對復合材料熱導率影響
        3.1.1 雙粒徑混合的復合材料微觀組織觀察
        3.1.2 顆粒配比對復合材料熱導率的影響
    3.2 雙連續(xù)分布中泡沫陶瓷孔徑對復合材料熱物理性能的影響
        3.2.1 泡沫陶瓷的形貌及物相表征
        3.2.2 不同孔徑泡沫陶瓷制備的復合材料組織微觀形貌
        3.2.3 不同孔徑對泡沫陶瓷制備的復合材料熱導率的影響
        3.2.4 不同孔徑對泡沫陶瓷復合材料熱膨脹的影響
    3.3 增強體結(jié)構分布不同對復合材料熱導率及熱膨脹的影響
        3.3.1 增強體結(jié)構分布對復合材料微觀組織
        3.3.2 增強體結(jié)構分布對復合材料熱導率的影響
        3.3.3 增強體結(jié)構分布對復合材料熱膨脹的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 (SiCp+Dia/AlN)混合結(jié)構分布對復合材料熱導率影響的數(shù)值模擬及實驗
    4.1 顆�；旌显鰪妼︿X基復合材料熱導率數(shù)值模擬分析
        4.1.1 增強體總體積分數(shù)不同對鋁基復合材料熱導率影響的數(shù)值模擬
        4.1.2 第二相混合顆粒熱導率對SiCp/Al復合材料熱導率影響的數(shù)值模擬
        4.1.3 第二相混合顆粒粒徑對SiCp/Al復合材料熱導影響的數(shù)值模擬
    4.2 不同混合顆粒的顯微組織分析
    4.3 顆�；旌显鰪妼︿X基復合材料熱導率影響的實驗分析
        4.3.1 增強體不同體積分數(shù)對SiCp/Al復合材料熱導率影響的實驗
        4.3.2 第二相混合顆粒熱導率對SiCp/Al復合材料熱導率影響的實驗
        4.3.3 第二相混合顆粒粒徑對SiCp/Al復合材料熱導影響的實驗
    4.4 本章小結(jié)
第五章 Cu對SiCp/Al復合材料熱物理性能及電導的影響
    5.1 Cu元素對基體合金組織和物相的影響
        5.1.1 Cu元素對基體合金組織影響
        5.1.2 Cu元素對基體合金物相的影響
    5.2 Cu元素對復合材料組織及物相的影響
        5.2.1 Cu元素對復合材料組織及致密度的影響
        5.2.2 Cu元素對SiCp/Al復合材料物相的影響
    5.3 Cu元素對復合材料熱導率的影響
    5.4 基體合金元素Cu對復合材料熱膨脹性能的影響分析
    5.5 基體合金元素Cu對復合材料電導率的影響分析
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3819445