顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料導(dǎo)熱性能分析.pdf

1、顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料由于其優(yōu)良的機(jī)械性能和熱物理性能及其能通過(guò)工藝調(diào)控對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)從而在電子封裝領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。熱導(dǎo)率作為電子封裝用顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的重要熱物理性能指標(biāo)之一，其主要對(duì)顆粒的粒徑、形貌、體積分?jǐn)?shù)及基體和顆粒界面等因素較為敏感，但內(nèi)在規(guī)律尚不清楚，因此本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)及模擬的方法對(duì)上述諸因素進(jìn)行了研究。
　　實(shí)驗(yàn)研究表明，SiC顆?；騍i顆粒粒徑不同，復(fù)合材料的熱導(dǎo)率也不同，其隨著粒徑增大而增加。顆粒粒徑不同配

2、比的SiC顆粒或Si顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料隨著粗顆粒的增多，熱導(dǎo)率總體呈上升的趨勢(shì)。界面對(duì)復(fù)合材料的熱導(dǎo)率影響顯著，隨顆粒界面氧化層厚度的增加，熱導(dǎo)率呈下降趨勢(shì)，但其下降幅度隨厚度的增加呈變小的趨勢(shì)；近球形SiCp/Al復(fù)合材料熱導(dǎo)率要大于不規(guī)則形SiCp/Al復(fù)合材料熱導(dǎo)率。
　　模擬研究表明，顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料熱導(dǎo)率隨顆粒體積分?jǐn)?shù)增大而減小。隨顆粒粒徑的增加，復(fù)合材料數(shù)值模擬熱導(dǎo)率稍有變化。而方形顆粒復(fù)合材料熱導(dǎo)率要低于球形顆

3、粒復(fù)合材料熱導(dǎo)率。隨顆粒粒徑不同配比中粗顆粒的增加，復(fù)合材料熱導(dǎo)率數(shù)值模擬結(jié)果曲線有兩個(gè)極值點(diǎn)。隨顆粒氧化層厚度的增加，復(fù)合材料熱導(dǎo)率數(shù)值模擬結(jié)果呈下降趨勢(shì)，且下降幅度隨氧化層厚度增加而減小。1060基體復(fù)合材料熱導(dǎo)率要高于ZL101基體復(fù)合材料熱導(dǎo)率，且兩種基體復(fù)合材料熱導(dǎo)率的差距隨增強(qiáng)體顆粒體積分?jǐn)?shù)的增加而減小。
　　實(shí)驗(yàn)?zāi)M數(shù)據(jù)對(duì)比表明，SiCp/Al復(fù)合材料數(shù)值模擬值總體與實(shí)測(cè)值較為接近，有一定參考價(jià)值，而Sip/Al復(fù)合