電子封裝用SiCp-Al-Si復(fù)合材料的組觀察及性能研究.pdf

1、針對SiCp/Al復(fù)合材料中Al與SiC之間潤濕性較差、易發(fā)生界面反應(yīng)等問題，本文通過對SiC顆粒進行表面改性預(yù)處理并在Al基體中添加Si元素使其合金化，采用熱壓燒結(jié)工藝制備了SiCp/Al和SiCp/Al-Si復(fù)合材料。系統(tǒng)研究了SiC顆粒的表面改性預(yù)處理工藝和復(fù)合材料中Al與SiC之間的反應(yīng)熱力學(xué)，探索了不同制備工藝對復(fù)合材料組織和性能的影響，并就熱壓燒結(jié)方法Al基體中Si元素含量和不同制備工藝參數(shù)對復(fù)合材料組織、物理性能和力學(xué)性能

2、的影響進行了全面的分析和測試，取得了如下主要結(jié)果:
　　 SiC顆粒經(jīng)表面改性預(yù)處理后，顆粒棱角鈍化、形狀接近于球形，顆粒比表面積減小且其表面微觀特征發(fā)生了變化，改善了界面結(jié)合，使復(fù)合材料的熱導(dǎo)率提高;DSC試驗表明，Al與SiC在Al的熔點附近當(dāng)保溫時間較短時其熱力學(xué)化學(xué)反應(yīng)是不容易發(fā)生的，優(yōu)化了復(fù)合材料的具體制備工藝參數(shù);用熱壓燒結(jié)法制備復(fù)合材料，通過選擇合適的工藝參數(shù)，所制備的復(fù)合材料有望獲得優(yōu)異的綜合性能。
　　

3、 研究表明，當(dāng)在Al基體中加入10wt％Si元素使其合金化后，在650℃保溫20min、壓力為30MPa下熱壓燒結(jié)，得到的SiCp/Al-Si復(fù)合材料組織致密，增強相在基體中分布均勻;TEM觀察表明，增強相與基體界面清晰，無過渡層和其它附加物，界面結(jié)合良好，并確定了Al與SiC之間的位向關(guān)系。
　　 通過制備工藝參數(shù)、組織和性能優(yōu)化的研究，所制備的SiCp/Al-Si復(fù)合材料物理性能和力學(xué)性能較為優(yōu)異。特別是該復(fù)合材料的熱導(dǎo)率得