Sip-Al復(fù)合材料制備及性能研究.pdf

1、Sip/Al復(fù)合材料由于較高的熱導(dǎo)率、較低的熱膨脹系數(shù)、較低的密度、易于加工等優(yōu)點(diǎn)，因此在電子封裝領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本文采用無壓浸滲法制備Sip/Al復(fù)合材料，研究了工藝參數(shù)對(duì)Sip/Al復(fù)合材料組織以及對(duì)復(fù)合材料相對(duì)密度的影響；對(duì)無壓浸滲后復(fù)合材料的凝固組織進(jìn)行了分析。同時(shí)研究了Si顆粒粒徑、基體合金、工藝參數(shù)、Si體積分?jǐn)?shù)對(duì)Sip/Al復(fù)合材料熱物理性能、抗彎性能的影響。
　　實(shí)驗(yàn)研究表明：采用無壓浸滲法制備出的Sip/

2、Al復(fù)合材料組織均勻、致密。在相同浸滲時(shí)間下，隨著浸滲溫度升高，Si顆粒由開始不規(guī)則形狀，逐漸演變成Si顆粒尖角消失，出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象、顆粒之間相互聯(lián)結(jié)；最后Si顆粒形狀已發(fā)生明顯的變化，形成具有網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的Si相。Sip/Al復(fù)合材料的相對(duì)密度會(huì)隨著浸滲溫度的升高、浸滲時(shí)間的延長而增大。
　　Si相間的Al-Si基體合金中不再是典型的初生相和共晶組織，而是出現(xiàn)了類似離異共晶的結(jié)晶現(xiàn)象，即初晶Si和共晶Si是在原存的Si相上結(jié)晶長大。

3、Sip/Al復(fù)合材料的界面結(jié)合良好，XRD分析顯示復(fù)合材料中只有Si相和Al相，沒有發(fā)現(xiàn)界面反應(yīng)物的存在。
　　隨著Si顆粒粒徑的增大，Sip/Al復(fù)合材料的熱導(dǎo)率增大，熱膨脹系數(shù)變大，抗彎強(qiáng)度降低。以ZL102為基體的Sip/Al復(fù)合材料，在相同條件下，熱導(dǎo)率低于以純鋁1060為基體的復(fù)合材料，熱膨脹系數(shù)也更小，抗彎強(qiáng)度要高于以純鋁1060為基體的復(fù)合材料。
　　隨著浸滲溫度的升高、浸滲時(shí)間的延長，Sip/Al復(fù)合材料的熱