高體積分?jǐn)?shù)SiC/Al復(fù)合材料以優(yōu)異的熱物理性能、力學(xué)性能和低的密度在電子封裝方面顯示了巨大的應(yīng)用優(yōu)勢。由于它本身硬度高,很難進(jìn)行機(jī)械加工成所需的形狀。本文采用凝膠注模成型制備SiC預(yù)制件以及鋁合金無壓熔滲技術(shù)相結(jié)合,探討高體積分?jǐn)?shù)SiC/Al復(fù)合材料的近凈成形制備工藝,研究SiC粉體凝膠注模特性,并對復(fù)合材料熱學(xué)和力學(xué)性能及其影響因素進(jìn)行了分析。 通過對SiC凝膠注模特性研究發(fā)現(xiàn):添加分散劑和對SiC進(jìn)行氧化處理能夠有效提高SiC表面的zeta電位;SiC漿料的粘度隨著體積分?jǐn)?shù)的增加而變大,隨著顆粒級配變細(xì)和分散劑含量的增加而降低,并確定分散劑的加入量為1wt%;凝膠注模時使用引發(fā)劑和催化劑的最佳含量分別是0.002g/ml和0.0004ml/ml;凝膠注模制備的SiC素坯顆粒分布均勻,力學(xué)性能良好。引入適量的粘結(jié)劑可降低SiC凝膠注模素坯的燒結(jié)溫度,減少SiC的氧化程度,并使燒結(jié)前后SiC坯體尺寸穩(wěn)定,其線形尺寸變化率在0.5%以內(nèi);以粒度組成為F80+F325+W14、F120+F325+W14、F170+ W28+W7和F170+W14的SiC混合粉為原料分別制備出SiC含量在...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1無壓滲透工藝圖

熔滲法制備鋁基復(fù)合材料具有以下幾個方面優(yōu)點(diǎn):準(zhǔn)穩(wěn)定，并且還能夠制造大型復(fù)雜的零部件，實(shí)現(xiàn)擇范圍寬，如耐火材料、燒結(jié)陶瓷材料或者石墨等低；但是無壓滲透工藝和傳統(tǒng)的鑄造方法一樣存在差的問題，而且該方法生產(chǎn)周期長，需要控制界面反成給復(fù)合材料的熱物理性能和機(jī)械性能帶來不利的l復(fù)合材料的....

圖1.2SiC/AI復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨SiC體積含量的變化規(guī)律

復(fù)合材料的熱導(dǎo)率因受到大量界面熱阻的影響而低于基體鋁合金顆粒平均直徑大于10μm時，復(fù)合材料的熱導(dǎo)率才大于基體合金[47]。不考慮界面狀況，基體和增強(qiáng)相的導(dǎo)熱性能好，復(fù)合材料的熱學(xué)性能提高。SiC的導(dǎo)熱性能通常不如Al基體，高純SiC除外，所以復(fù)合材料能隨著SiC顆粒含量的增加而....

圖1.3SiC/Al與常用電子封裝基片熱膨脹性能比較

Al復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用復(fù)合材料的研究已經(jīng)有40余年的歷史，國外開始相關(guān)研究，歐美國家已率先實(shí)現(xiàn)在航天航空、軍事等尖端領(lǐng)領(lǐng)域擴(kuò)展，取得了很好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。與西方較晚，在上個世紀(jì)80年代才開始其相關(guān)研究，經(jīng)過20材料一些性能指標(biāo)已達(dá)到國外水平并已應(yīng)用于高科....

圖3.5SiC坯體斷口的SEM照片

Si02質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%2.01582.0062.002表3.7、3.8和3.9中的數(shù)據(jù)總體表明：SiC預(yù)制件表面SiO2含量受燒結(jié)溫和顆粒粒度影響，燒結(jié)溫度越高，使用的SiC顆粒級配越細(xì)，其表面SiO2含量越高；SiC預(yù)制件表面SiO2含量較少，最高也只有2%，引入適量的粘結(jié)劑....

本文編號：3894463