超細晶W-Cu復(fù)合材料制備及其熱性能研究
發(fā)布時間:2023-04-09 14:32
隨著電子器件向高功率和輕量化的方向不斷發(fā)展,對電子封裝熱沉材料提出了更高的性能要求。W-Cu復(fù)合材料具有較高的強度、良好的導(dǎo)熱性和較低的熱膨脹系數(shù),且結(jié)構(gòu)組織可調(diào),作為電子封裝材料在微電子行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。然而,由于W、Cu元素之間熔點相差較大、互不相溶且潤濕角較大,采用傳統(tǒng)粉末冶金方法很難獲得致密度較高和性能優(yōu)異的W-Cu燒結(jié)體。通過制備納米W-Cu復(fù)合粉體提高其燒結(jié)活性和組元分布均勻性有望解決上述問題。本文以偏鎢酸銨(AMT)和硝酸銅(Cu(NO3)2·3H2O)為原料,氨水(NH3H2O)為PH調(diào)節(jié)劑,采用化學(xué)共沉淀法合成了W-Cu氧化物前驅(qū)體,經(jīng)過煅燒、機械球磨和氫氣(H2)還原工藝制得了納米W-15 wt.%Cu復(fù)合粉體。采用真空熱壓燒結(jié)法對W-15wt.%Cu復(fù)合粉體在不同溫度(9001050°C)、壓力(60120 MPa)和保溫時間(1 h3h)進行燒結(jié).研究發(fā)現(xiàn):XR...
【文章頁數(shù)】:55 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 W-Cu復(fù)合材料應(yīng)用現(xiàn)狀
1.2.1 W-Cu復(fù)合材料在電工領(lǐng)域的應(yīng)用
1.2.2 W-Cu復(fù)合材料在微電子行業(yè)應(yīng)用
1.2.3 微電子行業(yè)對電子封裝材料性能要求
1.3 W-Cu塊體材料制備方法
1.3.1 熔滲法
1.3.2 高溫液相燒結(jié)法
1.3.3 活化燒結(jié)法
1.3.4 粉末注射成型法
1.3.5 場助燒結(jié)技術(shù)制備W-Cu復(fù)合材料
1.3.6 其他的燒結(jié)方法
1.4 W-Cu納米復(fù)合粉體制備工藝
1.4.1 機械合金化法
1.4.2 溶膠-凝膠法
1.4.3 機械-熱化學(xué)法
1.4.4 噴霧干燥法
1.4.5 化學(xué)共沉淀-氫還原法
1.4.6 其他粉末制備方法
1.5 熱壓固相燒結(jié)法制備W-Cu復(fù)合材料進展
1.6 本文研究目的、研究意義及主要內(nèi)容
1.6.1 研究目的及意義
1.6.2 主要研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
2.1 引言
2.2 實驗原料和實驗設(shè)備
2.3 實驗步驟
2.3.1 粉末制備
2.3.2 粉末燒結(jié)
2.4 性能測試及微觀組織表征
2.4.1 粉末物相分析
2.4.2 粉體形貌和顯微組織表征
2.4.3 體積密度的測量
2.4.4 W-Cu塊體合金顯微組織觀察
2.4.5 復(fù)合材料熱導(dǎo)率分析
2.4.6 熱膨脹性能測量
2.4.7 顯微硬度測量
第三章 實驗結(jié)果與討論
3.1 引言
3.2 還原前后復(fù)合粉體表征
3.3 W-15 wt.% Cu復(fù)合粉體燒結(jié)致密化及顯微組織
3.3.1 燒結(jié)溫度對W-15 wt.% Cu復(fù)合粉體燒結(jié)行為的影響
3.3.2 燒結(jié)壓力對W-15 wt.% Cu復(fù)合粉體燒結(jié)行為的影響
3.3.3 保溫時間對復(fù)合材料燒結(jié)行為的影響
3.4 W-15 wt.% Cu復(fù)合材料熱性能分析
3.4.1 復(fù)合材料熱導(dǎo)率分析
3.4.2 復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)分析
3.5 復(fù)合材料力學(xué)性能分析
第四章 結(jié)論與展望
結(jié)論
展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果
致謝
本文編號:3787181
【文章頁數(shù)】:55 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 W-Cu復(fù)合材料應(yīng)用現(xiàn)狀
1.2.1 W-Cu復(fù)合材料在電工領(lǐng)域的應(yīng)用
1.2.2 W-Cu復(fù)合材料在微電子行業(yè)應(yīng)用
1.2.3 微電子行業(yè)對電子封裝材料性能要求
1.3 W-Cu塊體材料制備方法
1.3.1 熔滲法
1.3.2 高溫液相燒結(jié)法
1.3.3 活化燒結(jié)法
1.3.4 粉末注射成型法
1.3.5 場助燒結(jié)技術(shù)制備W-Cu復(fù)合材料
1.3.6 其他的燒結(jié)方法
1.4 W-Cu納米復(fù)合粉體制備工藝
1.4.1 機械合金化法
1.4.2 溶膠-凝膠法
1.4.3 機械-熱化學(xué)法
1.4.4 噴霧干燥法
1.4.5 化學(xué)共沉淀-氫還原法
1.4.6 其他粉末制備方法
1.5 熱壓固相燒結(jié)法制備W-Cu復(fù)合材料進展
1.6 本文研究目的、研究意義及主要內(nèi)容
1.6.1 研究目的及意義
1.6.2 主要研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
2.1 引言
2.2 實驗原料和實驗設(shè)備
2.3 實驗步驟
2.3.1 粉末制備
2.3.2 粉末燒結(jié)
2.4 性能測試及微觀組織表征
2.4.1 粉末物相分析
2.4.2 粉體形貌和顯微組織表征
2.4.3 體積密度的測量
2.4.4 W-Cu塊體合金顯微組織觀察
2.4.5 復(fù)合材料熱導(dǎo)率分析
2.4.6 熱膨脹性能測量
2.4.7 顯微硬度測量
第三章 實驗結(jié)果與討論
3.1 引言
3.2 還原前后復(fù)合粉體表征
3.3 W-15 wt.% Cu復(fù)合粉體燒結(jié)致密化及顯微組織
3.3.1 燒結(jié)溫度對W-15 wt.% Cu復(fù)合粉體燒結(jié)行為的影響
3.3.2 燒結(jié)壓力對W-15 wt.% Cu復(fù)合粉體燒結(jié)行為的影響
3.3.3 保溫時間對復(fù)合材料燒結(jié)行為的影響
3.4 W-15 wt.% Cu復(fù)合材料熱性能分析
3.4.1 復(fù)合材料熱導(dǎo)率分析
3.4.2 復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)分析
3.5 復(fù)合材料力學(xué)性能分析
第四章 結(jié)論與展望
結(jié)論
展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果
致謝
本文編號:3787181
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