Cu-Ag(Invar)復(fù)合材料制備與界面結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、隨著時(shí)代的進(jìn)步，電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及電子產(chǎn)品的多元化對(duì)電子封裝技術(shù)及材料提出了更高的要求。具備高導(dǎo)熱和低膨脹性能的新型電子封裝復(fù)合材料一直備受關(guān)注。新開發(fā)的Cu/Invar復(fù)合材料在燒結(jié)制備過程中的原子擴(kuò)散，導(dǎo)致復(fù)合材料中Cu及Invar合金成分變化，對(duì)復(fù)合材料的性能產(chǎn)生十分不利的影響。因此，探討有效抑制Cu/Invar界面擴(kuò)散，改善復(fù)合材料燒結(jié)性能的措施是該復(fù)合材料性能研發(fā)過程的關(guān)鍵。
　　本文采用Invar粉體表面化學(xué)鍍?cè)贑u/I

2、nvar界面設(shè)置連續(xù)的Ag層，開展了化學(xué)鍍液pH值及化學(xué)鍍時(shí)間對(duì)化學(xué)鍍Ag過程的影響及Ag(Invar)復(fù)合粉體的表面及界面結(jié)構(gòu)的研究。以Cu粉及Ag(Invar)復(fù)合粉體為原料，采用粉末冶金及形變熱處理工藝制備Cu/Ag(Invar)復(fù)合材料，并對(duì)復(fù)合材料的顯微組織與性能開展系統(tǒng)研究。
　　采用銀氨溶液為化鍍?nèi)芤海跃剖徕涒c溶液作為還原劑，對(duì)Invar粉進(jìn)行化學(xué)鍍Ag，制備出Ag(Invar)復(fù)合粉體。在pH值為11.5左右，

3、反應(yīng)時(shí)間為30 min條件下，Ag(Invar)復(fù)合粉體表面Ag鍍層厚度約2-3μm，表面平整、均勻、連續(xù)、致密，與Invar結(jié)合緊密。
　　常壓燒結(jié)制備的Cu/Ag(Invar)復(fù)合材料中Ag仍主要分布于Cu/Invar界面，少量分布于Invar顆粒晶界或呈短棒狀分布于Cu基體中。775℃燒結(jié)的40Cu/Ag(Invar)復(fù)合材料的致密度為86.71％，硬度為HV140.5，熱膨脹系數(shù)10.68×10-6 K-1，熱導(dǎo)率41.6

4、3W·(m·K)-1，性能優(yōu)于本課題組前期制備的燒結(jié)態(tài)40Cu/Invar復(fù)合材料和球磨包覆的40Cu/Ag(Invar)復(fù)合材料。
　　經(jīng)過壓縮量為55％的軋制及400℃退火的形變熱處理后，Cu/Ag(Invar)復(fù)合材料近似完全致密，其中的Cu與Invar兩相呈雙連續(xù)網(wǎng)狀分布，Ag絕大部分仍包覆在Invar合金顆粒周圍。形變熱處理態(tài)40Cu/Ag(Invar)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)具有各向異性，致密度達(dá)98.0％，硬度為HV256，沿