電子封裝用SiCp-Al-Si復合材料的組觀察及性能研究.pdf

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

2、的影響進行了全面的分析和測試，取得了如下主要結果:
　　 SiC顆粒經(jīng)表面改性預處理后，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，改善了界面結合，使復合材料的熱導率提高;DSC試驗表明，Al與SiC在Al的熔點附近當保溫時間較短時其熱力學化學反應是不容易發(fā)生的，優(yōu)化了復合材料的具體制備工藝參數(shù);用熱壓燒結法制備復合材料，通過選擇合適的工藝參數(shù)，所制備的復合材料有望獲得優(yōu)異的綜合性能。
　　

3、 研究表明，當在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，得到的SiCp/Al-Si復合材料組織致密，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，界面結合良好，并確定了Al與SiC之間的位向關系。
　　 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復合材料物理性能和力學性能較為優(yōu)異。特別是該復合材料的熱導率得