真空壓力浸滲SiC/Al復合材料工藝過程數(shù)值模擬研究
發(fā)布時間:2021-08-10 14:11
高陶瓷含量SiC/Al復合材料具有高比強度、高比剛度、高熱導率、低熱膨脹系數(shù)以及低密度等優(yōu)點,是航空航天領域用大功率電子器件用理想的管殼材料。熔體真空壓力浸滲多孔陶瓷是制備SiC/Al復合材料的重要工藝手段,但所制備的SiC/Al復合材料易出現(xiàn)孔隙和分層開裂等缺陷。本文基于鑄造仿真模擬軟件ProCAST,對真空壓力浸滲工藝的全程進行數(shù)值模擬研究,以期深入分析復合材料缺陷產(chǎn)生機制,優(yōu)化復合材料浸滲工藝,制備出合格的SiC/Al復合材料。主要研究成果如下。掌握了熔體在復雜三維連通微孔內(nèi)浸滲充型過程和凝固冷卻過程的數(shù)值模擬技術。采用ProCAST的Inverse模塊實現(xiàn)了數(shù)值模擬模型中界面換熱系數(shù)的優(yōu)化,提高了模擬的精度;突破了基于多孔陶瓷真實孔隙特征建模技術,準確再現(xiàn)了三維連通復雜孔隙內(nèi)熔體充型過程流動停頓的特殊現(xiàn)象;通過采用簡化微孔模型建模技術,獲得了微米孔隙中熔體充型流動中壓力損失數(shù)據(jù),以及熔體凝固冷卻過程中殘余應力的分布。準確預報了復合材料板內(nèi)縮松位置和殘余應力分布,科學解釋了復合材料內(nèi)孔隙和分層開裂的形成機制。通過對真空氣壓浸滲過程的模擬發(fā)現(xiàn),熔體在復雜三維連通微米孔隙中充型流動時...
【文章來源】:北京理工大學北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
DIP型封裝結構示意圖
固態(tài)金是過成態(tài)成型法是以金屬或成形和燒結圖 1.2 SiCP/或用金屬粉結,制造金/Al 復合材料粉末(或金金屬材料、料主要制備屬粉末與非復合以及各備方法非金屬粉末各種類型制末的制品
以金屬或形和燒結Cs 的傳統(tǒng)或用金屬粉結,制造金統(tǒng)工藝。圖粉末(或金金屬材料、圖 1.3 是粉屬粉末與非復合以及各粉末冶金的非金屬粉末各種類型制的流程圖。末制
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高體積分數(shù)SiC/Al電子封裝材料的制備及性能研究[J]. 王濤. 硅酸鹽通報. 2013(03)
[2]微電子封裝材料的最新進展[J]. 陳軍君,傅岳鵬,田民波. 半導體技術. 2008(03)
[3]新型高硅鋁合金電子封裝復合材料的研究進展[J]. 徐高磊,李明茂. 鋁加工. 2007(06)
[4]Al-Cu合金擠壓浸滲多孔網(wǎng)絡陶瓷計算機模擬[J]. 陳維平,黃丹,梁澤欽,何曾先. 特種鑄造及有色合金. 2007(08)
[5]電子封裝用高硅鋁合金熱膨脹性能的研究[J]. 張偉,楊伏良,甘衛(wèi)平,劉泓. 材料導報. 2006(S1)
[6]金屬基復合材料中熱殘余應力的分析方法及其對復合材料組織和力學性能的影響[J]. 黃斌,楊延清. 材料導報. 2006(S1)
[7]SiCp/Al復合材料的SPS燒結及熱物理性能研究[J]. 顧曉峰,張聯(lián)盟,楊梅君,張東明. 無機材料學報. 2006(06)
[8]電子封裝中的鋁碳化硅及其應用[J]. 龍樂. 電子與封裝. 2006(06)
[9]新型電子封裝材料的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 鄭小紅,胡明,周國柱. 佳木斯大學學報(自然科學版). 2005(03)
[10]小批量鋁碳化硅T/R組件封裝外殼的研制[J]. 熊德贛,劉希從,堵永國,楊盛良,李益民,唐榮. 電子與封裝. 2004(04)
碩士論文
[1]A356/H13鋼熱力耦合界面換熱系數(shù)的穩(wěn)態(tài)法測量研究[D]. 宋剛.重慶大學 2012
[2]粉末冶金法制備β-SiCp/Al電子封裝材料工藝與性能研究[D]. 于慶芬.西安科技大學 2010
[3]壓力浸滲制備Al2O3p/ZL104復合材料及有限元模擬[D]. 鐘娟.哈爾濱工程大學 2006
[4]電子封裝SiCp/Al 復合材料性能及影響因素研究[D]. 王磊.南昌航空工業(yè)學院 2006
[5]氣壓浸滲法制備Al/SiCp電子封裝材料的研究[D]. 閆慶.西北工業(yè)大學 2006
本文編號:3334207
【文章來源】:北京理工大學北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
DIP型封裝結構示意圖
固態(tài)金是過成態(tài)成型法是以金屬或成形和燒結圖 1.2 SiCP/或用金屬粉結,制造金/Al 復合材料粉末(或金金屬材料、料主要制備屬粉末與非復合以及各備方法非金屬粉末各種類型制末的制品
以金屬或形和燒結Cs 的傳統(tǒng)或用金屬粉結,制造金統(tǒng)工藝。圖粉末(或金金屬材料、圖 1.3 是粉屬粉末與非復合以及各粉末冶金的非金屬粉末各種類型制的流程圖。末制
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高體積分數(shù)SiC/Al電子封裝材料的制備及性能研究[J]. 王濤. 硅酸鹽通報. 2013(03)
[2]微電子封裝材料的最新進展[J]. 陳軍君,傅岳鵬,田民波. 半導體技術. 2008(03)
[3]新型高硅鋁合金電子封裝復合材料的研究進展[J]. 徐高磊,李明茂. 鋁加工. 2007(06)
[4]Al-Cu合金擠壓浸滲多孔網(wǎng)絡陶瓷計算機模擬[J]. 陳維平,黃丹,梁澤欽,何曾先. 特種鑄造及有色合金. 2007(08)
[5]電子封裝用高硅鋁合金熱膨脹性能的研究[J]. 張偉,楊伏良,甘衛(wèi)平,劉泓. 材料導報. 2006(S1)
[6]金屬基復合材料中熱殘余應力的分析方法及其對復合材料組織和力學性能的影響[J]. 黃斌,楊延清. 材料導報. 2006(S1)
[7]SiCp/Al復合材料的SPS燒結及熱物理性能研究[J]. 顧曉峰,張聯(lián)盟,楊梅君,張東明. 無機材料學報. 2006(06)
[8]電子封裝中的鋁碳化硅及其應用[J]. 龍樂. 電子與封裝. 2006(06)
[9]新型電子封裝材料的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 鄭小紅,胡明,周國柱. 佳木斯大學學報(自然科學版). 2005(03)
[10]小批量鋁碳化硅T/R組件封裝外殼的研制[J]. 熊德贛,劉希從,堵永國,楊盛良,李益民,唐榮. 電子與封裝. 2004(04)
碩士論文
[1]A356/H13鋼熱力耦合界面換熱系數(shù)的穩(wěn)態(tài)法測量研究[D]. 宋剛.重慶大學 2012
[2]粉末冶金法制備β-SiCp/Al電子封裝材料工藝與性能研究[D]. 于慶芬.西安科技大學 2010
[3]壓力浸滲制備Al2O3p/ZL104復合材料及有限元模擬[D]. 鐘娟.哈爾濱工程大學 2006
[4]電子封裝SiCp/Al 復合材料性能及影響因素研究[D]. 王磊.南昌航空工業(yè)學院 2006
[5]氣壓浸滲法制備Al/SiCp電子封裝材料的研究[D]. 閆慶.西北工業(yè)大學 2006
本文編號:3334207
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