高體分SiC p /Al復(fù)合材料致密化工藝及組織性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-20 21:00
作為一種新型的電子封裝材料,高體分鋁基復(fù)合材料展現(xiàn)出低密度、良好的導(dǎo)熱性能以及線膨脹系數(shù)可控制等優(yōu)異的特性,被廣泛的應(yīng)用于航天航空、汽車、電子和軍事領(lǐng)域。本文采用粉末冶金直接熱擠壓法制備30%、40%(體積分?jǐn)?shù))SiCp/Al復(fù)合材料,通過光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、拉伸試驗(yàn)機(jī)、布氏硬度計(jì)、熱膨脹儀和熱導(dǎo)率測(cè)試儀等對(duì)其顯微組織、力學(xué)性能和物理性能等進(jìn)行分析,研究了 30%、40%SiCp/Al復(fù)合材料經(jīng)過450 ℃熱擠壓成型后材料的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、斷裂伸長率、硬度、顆粒分布均勻性程度、線膨脹系數(shù)以及熱導(dǎo)率和碳化硅體積分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系。體積分?jǐn)?shù)更高的50%~75%SiCp/Al復(fù)合材料則采用熱壓工藝制備,探索研究碳化硅體積分?jǐn)?shù)以及熱壓工藝中的壓力和熱壓溫度對(duì)材料致密度的影響,并通過不同工藝的對(duì)比,得到不同碳化硅含量的高體分SiCp/Al復(fù)合材料的較好的熱壓工藝。研究的主要成果如下:(1)不同含量SiCp/Al復(fù)合材料應(yīng)采用不同制備工藝,當(dāng)SiCp體積分?jǐn)?shù)小于50%的SiCp/Al復(fù)合材料可以采用粉末熱擠壓成形工藝制備,對(duì)于SiCp體積分?jǐn)?shù)等于50%及以上的SiCp/Al復(fù)合材料則可采用粉末熱...
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 復(fù)合材料的發(fā)展概況
p/Al復(fù)合材料的特點(diǎn)"> 1.2 SiCp/Al復(fù)合材料的特點(diǎn)
p/Al復(fù)合材料的分類及應(yīng)用"> 1.3 SiCp/Al復(fù)合材料的分類及應(yīng)用
p/Al復(fù)合材料的制備方法"> 1.4 SiCp/Al復(fù)合材料的制備方法
p/Al復(fù)合材料的傳熱性能"> 1.5 SiCp/Al復(fù)合材料的傳熱性能
p/Al復(fù)合材料的熱傳導(dǎo)機(jī)制"> 1.5.1 SiCp/Al復(fù)合材料的熱傳導(dǎo)機(jī)制
1.5.2 線膨脹系數(shù)
1.5.3 致密化
1.6 本課題的研究意義及主要內(nèi)容
p/Al復(fù)合材料的顯微組織及性能">第2章 粉末熱擠壓成型制備SiCp/Al復(fù)合材料的顯微組織及性能
2.1 前言
p/Al復(fù)合材料"> 2.2 粉末擠壓成型SiCp/Al復(fù)合材料
2.2.1 粉末擠壓技術(shù)的介紹
2.2.3 粉末擠壓技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
2.2.4 熱擠壓的技術(shù)要求
2.3 試樣制備與實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.3.2 熱擠壓溫度的制定
2.3.3 試樣制備過程
2.3.4 實(shí)驗(yàn)方法與步驟
2.3.5 復(fù)合材料密度測(cè)試
2.4 試驗(yàn)結(jié)果與討論
p顆粒的體積分?jǐn)?shù)對(duì)SiCp/Al力學(xué)性能的影響"> 2.4.1 不同SiCp顆粒的體積分?jǐn)?shù)對(duì)SiCp/Al力學(xué)性能的影響
p顆粒的體積分?jǐn)?shù)對(duì)SiCp/Al顯微組織的影響"> 2.4.2 不同SiCp顆粒的體積分?jǐn)?shù)對(duì)SiCp/Al顯微組織的影響
p顆粒的體積分?jǐn)?shù)對(duì)SiCp/Al致密度的影響"> 2.4.3 不同SiCp顆粒的體積分?jǐn)?shù)對(duì)SiCp/Al致密度的影響
2.5 本章小結(jié)
p/Al復(fù)合材料的制備工藝及組織性能">第3章 熱壓成型高體分SiCp/Al復(fù)合材料的制備工藝及組織性能
3.1 前言
p/Al復(fù)合材料"> 3.2 熱壓成型高體分SiCp/Al復(fù)合材料
3.2.1 熱壓燒結(jié)理論
3.2.2 氮?dú)獗Wo(hù)熱壓燒結(jié)的影響因素
p/Al復(fù)合材料國內(nèi)外應(yīng)用"> 3.2.3 熱壓成型高體分SiCp/Al復(fù)合材料國內(nèi)外應(yīng)用
p/Al復(fù)合材料在電子封裝領(lǐng)域的應(yīng)用"> 3.2.4 熱壓成型高體分SiCp/Al復(fù)合材料在電子封裝領(lǐng)域的應(yīng)用
3.3 試樣制備與實(shí)驗(yàn)方法
3.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與原料
3.3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路與實(shí)驗(yàn)步驟
p/Al復(fù)合材料致密化的影響因素分析"> 3.4 SiCp/Al復(fù)合材料致密化的影響因素分析
p/Al復(fù)合材料致密化的影響"> 3.4.1 熱壓溫度對(duì)SiCp/Al復(fù)合材料致密化的影響
p/Al復(fù)合材料致密化的影響"> 3.4.2 熱壓壓力對(duì)SiCp/Al復(fù)合材料致密化的影響
p顆粒體積分?jǐn)?shù)對(duì)SiCp/Al復(fù)合材料致密化的影響"> 3.4.3 SiCp顆粒體積分?jǐn)?shù)對(duì)SiCp/Al復(fù)合材料致密化的影響
3.7 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論與展望
4.1 結(jié)論
4.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
1. 學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微米級(jí)SiC顆粒對(duì)鋁基復(fù)合材料拉伸性能與強(qiáng)化機(jī)制的影響[J]. 郝世明,謝敬佩,王行,王愛琴,王文焱,李繼文. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2014(02)
[2]金屬基復(fù)合材料概述[J]. 王燕,朱曉林,朱宇宏,姚強(qiáng). 中國標(biāo)準(zhǔn)化. 2013(05)
[3]粉末冶金70%Si/Al復(fù)合材料的制備與組織形成機(jī)制[J]. 劉彥強(qiáng),魏少華,左濤,馬自力,樊建中. 稀有金屬. 2012(06)
[4]混料時(shí)間和擠壓對(duì)SiC增強(qiáng)純Al基復(fù)合材料顯微組織和力學(xué)性能的影響[J]. 沈茹娟,孫超,宋旼,杜勇,賀躍輝. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2012(05)
[5]航空航天用多功能SiC/Al復(fù)合材料研究進(jìn)展(英文)[J]. 崔巖,王力鋒,任建岳. Chinese Journal of Aeronautics. 2008(06)
[6]金屬粉末熱擠壓[J]. 韓鳳麟. 粉末冶金工業(yè). 2008(05)
[7]SiCp粒徑及含量對(duì)鋁基復(fù)合材料拉伸性能和斷裂機(jī)制的影響[J]. 居志蘭,花國然,戈曉嵐. 機(jī)械工程材料. 2008(02)
[8]金屬基復(fù)合材料的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 王倩,高建國,馬偉民. 沈陽大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(02)
[9]316L不銹鋼粉末溫壓與模壁潤滑的高密度成形[J]. 果世駒,楊霞,陳邦峰,胡學(xué)晟,魏延萍. 粉末冶金技術(shù). 2005(06)
[10]熱擠壓對(duì)亞微米Al2O3p/2024Al復(fù)合材料組織和性能的影響[J]. 成燁,謝春生,欒佰峰,武高輝. 機(jī)械工程材料. 2005(08)
博士論文
[1]中體積分?jǐn)?shù)SiCp/Al復(fù)合材料的制備和微結(jié)構(gòu)及性能研究[D]. 郝世明.鄭州大學(xué) 2015
[2]噴射沉積內(nèi)氧化顆粒增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的制備及其組織性能研究[D]. 謝明.昆明理工大學(xué) 2014
[3]SiCp/Al復(fù)合材料的制備及其器件的研制[D]. 顧曉峰.武漢理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]高含量SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料制備及性能研究[D]. 張穎驍.北京交通大學(xué) 2015
[2]粉末擠壓成形SiCp/2024鋁基復(fù)合材料的顯微組織和力學(xué)性能[D]. 游江.華南理工大學(xué) 2014
[3]電子封裝用AlSiC復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 劉玫潭.華南理工大學(xué) 2014
[4]電子封裝用Diamond/Al基復(fù)合材料的制備及其性能研究[D]. 李信.成都理工大學(xué) 2013
[5]無壓浸滲法制備β-SiC/Al電子封裝材料及其性能研究[D]. 黃俊.西安科技大學(xué) 2011
[6]凝膠注模法制備高體積分?jǐn)?shù)SiC/Al封裝材料[D]. 吳金方.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
[7]高體積分?jǐn)?shù)SiC顆粒增強(qiáng)Al基復(fù)合材料的制備和性能研究[D]. 劉相權(quán).中南大學(xué) 2008
[8]粉末擠壓法制備SiC顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的研究[D]. 侯德寶.東北大學(xué) 2008
[9]電子封裝SiCp/Al復(fù)合材料熱導(dǎo)率研究[D]. 鄒愛華.南昌航空工業(yè)學(xué)院 2007
[10]無壓浸滲法制備SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料[D]. 徐斌.吉林大學(xué) 2006
本文編號(hào):3043340
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 復(fù)合材料的發(fā)展概況
p/Al復(fù)合材料的特點(diǎn)"> 1.2 SiCp/Al復(fù)合材料的特點(diǎn)
p/Al復(fù)合材料的分類及應(yīng)用"> 1.3 SiCp/Al復(fù)合材料的分類及應(yīng)用
p/Al復(fù)合材料的制備方法"> 1.4 SiCp/Al復(fù)合材料的制備方法
p/Al復(fù)合材料的傳熱性能"> 1.5 SiCp/Al復(fù)合材料的傳熱性能
p/Al復(fù)合材料的熱傳導(dǎo)機(jī)制"> 1.5.1 SiCp/Al復(fù)合材料的熱傳導(dǎo)機(jī)制
1.5.2 線膨脹系數(shù)
1.5.3 致密化
1.6 本課題的研究意義及主要內(nèi)容
p/Al復(fù)合材料的顯微組織及性能">第2章 粉末熱擠壓成型制備SiCp/Al復(fù)合材料的顯微組織及性能
2.1 前言
p/Al復(fù)合材料"> 2.2 粉末擠壓成型SiCp/Al復(fù)合材料
2.2.1 粉末擠壓技術(shù)的介紹
2.2.3 粉末擠壓技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
2.2.4 熱擠壓的技術(shù)要求
2.3 試樣制備與實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.3.2 熱擠壓溫度的制定
2.3.3 試樣制備過程
2.3.4 實(shí)驗(yàn)方法與步驟
2.3.5 復(fù)合材料密度測(cè)試
2.4 試驗(yàn)結(jié)果與討論
p顆粒的體積分?jǐn)?shù)對(duì)SiCp/Al力學(xué)性能的影響"> 2.4.1 不同SiCp顆粒的體積分?jǐn)?shù)對(duì)SiCp/Al力學(xué)性能的影響
p顆粒的體積分?jǐn)?shù)對(duì)SiCp/Al顯微組織的影響"> 2.4.2 不同SiCp顆粒的體積分?jǐn)?shù)對(duì)SiCp/Al顯微組織的影響
p顆粒的體積分?jǐn)?shù)對(duì)SiCp/Al致密度的影響"> 2.4.3 不同SiCp顆粒的體積分?jǐn)?shù)對(duì)SiCp/Al致密度的影響
2.5 本章小結(jié)
p/Al復(fù)合材料的制備工藝及組織性能">第3章 熱壓成型高體分SiCp/Al復(fù)合材料的制備工藝及組織性能
3.1 前言
p/Al復(fù)合材料"> 3.2 熱壓成型高體分SiCp/Al復(fù)合材料
3.2.1 熱壓燒結(jié)理論
3.2.2 氮?dú)獗Wo(hù)熱壓燒結(jié)的影響因素
p/Al復(fù)合材料國內(nèi)外應(yīng)用"> 3.2.3 熱壓成型高體分SiCp/Al復(fù)合材料國內(nèi)外應(yīng)用
p/Al復(fù)合材料在電子封裝領(lǐng)域的應(yīng)用"> 3.2.4 熱壓成型高體分SiCp/Al復(fù)合材料在電子封裝領(lǐng)域的應(yīng)用
3.3 試樣制備與實(shí)驗(yàn)方法
3.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與原料
3.3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路與實(shí)驗(yàn)步驟
p/Al復(fù)合材料致密化的影響因素分析"> 3.4 SiCp/Al復(fù)合材料致密化的影響因素分析
p/Al復(fù)合材料致密化的影響"> 3.4.1 熱壓溫度對(duì)SiCp/Al復(fù)合材料致密化的影響
p/Al復(fù)合材料致密化的影響"> 3.4.2 熱壓壓力對(duì)SiCp/Al復(fù)合材料致密化的影響
p顆粒體積分?jǐn)?shù)對(duì)SiCp/Al復(fù)合材料致密化的影響"> 3.4.3 SiCp顆粒體積分?jǐn)?shù)對(duì)SiCp/Al復(fù)合材料致密化的影響
3.7 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論與展望
4.1 結(jié)論
4.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
1. 學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微米級(jí)SiC顆粒對(duì)鋁基復(fù)合材料拉伸性能與強(qiáng)化機(jī)制的影響[J]. 郝世明,謝敬佩,王行,王愛琴,王文焱,李繼文. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2014(02)
[2]金屬基復(fù)合材料概述[J]. 王燕,朱曉林,朱宇宏,姚強(qiáng). 中國標(biāo)準(zhǔn)化. 2013(05)
[3]粉末冶金70%Si/Al復(fù)合材料的制備與組織形成機(jī)制[J]. 劉彥強(qiáng),魏少華,左濤,馬自力,樊建中. 稀有金屬. 2012(06)
[4]混料時(shí)間和擠壓對(duì)SiC增強(qiáng)純Al基復(fù)合材料顯微組織和力學(xué)性能的影響[J]. 沈茹娟,孫超,宋旼,杜勇,賀躍輝. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2012(05)
[5]航空航天用多功能SiC/Al復(fù)合材料研究進(jìn)展(英文)[J]. 崔巖,王力鋒,任建岳. Chinese Journal of Aeronautics. 2008(06)
[6]金屬粉末熱擠壓[J]. 韓鳳麟. 粉末冶金工業(yè). 2008(05)
[7]SiCp粒徑及含量對(duì)鋁基復(fù)合材料拉伸性能和斷裂機(jī)制的影響[J]. 居志蘭,花國然,戈曉嵐. 機(jī)械工程材料. 2008(02)
[8]金屬基復(fù)合材料的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 王倩,高建國,馬偉民. 沈陽大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(02)
[9]316L不銹鋼粉末溫壓與模壁潤滑的高密度成形[J]. 果世駒,楊霞,陳邦峰,胡學(xué)晟,魏延萍. 粉末冶金技術(shù). 2005(06)
[10]熱擠壓對(duì)亞微米Al2O3p/2024Al復(fù)合材料組織和性能的影響[J]. 成燁,謝春生,欒佰峰,武高輝. 機(jī)械工程材料. 2005(08)
博士論文
[1]中體積分?jǐn)?shù)SiCp/Al復(fù)合材料的制備和微結(jié)構(gòu)及性能研究[D]. 郝世明.鄭州大學(xué) 2015
[2]噴射沉積內(nèi)氧化顆粒增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的制備及其組織性能研究[D]. 謝明.昆明理工大學(xué) 2014
[3]SiCp/Al復(fù)合材料的制備及其器件的研制[D]. 顧曉峰.武漢理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]高含量SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料制備及性能研究[D]. 張穎驍.北京交通大學(xué) 2015
[2]粉末擠壓成形SiCp/2024鋁基復(fù)合材料的顯微組織和力學(xué)性能[D]. 游江.華南理工大學(xué) 2014
[3]電子封裝用AlSiC復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 劉玫潭.華南理工大學(xué) 2014
[4]電子封裝用Diamond/Al基復(fù)合材料的制備及其性能研究[D]. 李信.成都理工大學(xué) 2013
[5]無壓浸滲法制備β-SiC/Al電子封裝材料及其性能研究[D]. 黃俊.西安科技大學(xué) 2011
[6]凝膠注模法制備高體積分?jǐn)?shù)SiC/Al封裝材料[D]. 吳金方.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
[7]高體積分?jǐn)?shù)SiC顆粒增強(qiáng)Al基復(fù)合材料的制備和性能研究[D]. 劉相權(quán).中南大學(xué) 2008
[8]粉末擠壓法制備SiC顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的研究[D]. 侯德寶.東北大學(xué) 2008
[9]電子封裝SiCp/Al復(fù)合材料熱導(dǎo)率研究[D]. 鄒愛華.南昌航空工業(yè)學(xué)院 2007
[10]無壓浸滲法制備SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料[D]. 徐斌.吉林大學(xué) 2006
本文編號(hào):3043340
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