氧化鋁助燒劑對SiC p /Al復合材料物理性能的影響
發(fā)布時間：2021-08-10 15:48
SiCP/Al復合材料具有高熱導率、高強度、低熱膨脹系數(shù)、低密度等優(yōu)異性能,其作為電子封裝材料的作用受到眾多研究工作者的重視。無壓熔滲法作為一種制備含高體積分數(shù)SiC復合材料的有效方法,具有制備工藝簡單、可近凈成形等優(yōu)點。目前SiCP/Al復合材料的制備工藝和原理已經(jīng)研究的比較成熟,但其工業(yè)化生產(chǎn)在國內(nèi)未得到推廣,生產(chǎn)的產(chǎn)品性能也與國外有一定的差距,需要進一步提高。本文采用添加Al2O3助燒劑來改善SiC顆粒的結(jié)合,通過掃描電鏡（SEM）、電子散射能譜（EDS）、X射線衍射儀（XRD）等技術(shù)分析了添加氧化鋁助燒劑對原料處理、預制件制備、熔滲溫度、熔滲時間、復合材料的界面反應和物理性能的影響。主要為:（1）研究了HCl和HF的混合酸對SiC粉料中的雜質(zhì)和顆粒表面氧化層的去除效果;分別將SiC顆粒在1600℃氧氣和2050℃氬氣中進行高溫預處理,分析了SiC顆粒的鈍化情況;SiC顆粒預氧化后在顆粒表面生成一層致密的SiO2薄膜,且SiO2的結(jié)構(gòu)為方石英;通過自...
【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：71 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
封裝層次Fig1.1Packingarrangement
鑄造法鑄造法[11]是一種適用于工業(yè)化生產(chǎn)顆粒增強金屬基復合材料的鑄造法生產(chǎn) SiCp/Al 復合材料基本原理是將 SiC 顆粒在外力的合金熔體中，通過一定方式的外力攪拌使 SiC 顆粒均勻分布在后澆鑄成形，其原理示意圖如圖 1.2。其優(yōu)點是生產(chǎn)流程簡單產(chǎn)成本低廉，容易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。該方法存在的問題有：了提高增強效果要求加入小尺寸增強體顆粒，通常是 10～30與鋁合金熔體之間的潤濕性差，不易進入和均勻分散在鋁合金顆粒易出現(xiàn)團聚現(xiàn)象；力攪拌容易造成鋁合金熔體的氧化和大量空氣的吸入，破壞iC 顆粒和鋁合金之間存在密度差異，在停止攪拌或澆鑄的過程粒下沉現(xiàn)象，造成 SiC 顆粒在鋁合金基體中分布均勻性差；高復合材料中 SiC 顆粒體積分數(shù)易出現(xiàn)攪拌負荷增大，復合，因此用此法只能制備 SiC 體積分數(shù)不超過 20%的 SiCp/Al 復
效改善液態(tài)鋁和 SiC 陶瓷顆粒間的浸潤性，促進 SiC SiCp/Al復合材料雖然存在一定的局限性，難以制備出Al 復合材料滿足電子封裝的要求，但其在制備過程中的技術(shù)對于其它方法制備SiCp/Al復合材料有很高的一種常見的壓力鑄造制備 SiCp/Al 復合材料的方法，一定形狀的 SiC 多孔預制件，然后將 SiC 預制件放入度，最后向鑄型模具中澆入液態(tài)的金屬鋁或鋁合金，液體滲入預制件，去壓冷卻后得到 SiCp/Al 復合材料1.3。由于可以在鋁液進入預制件時施加一定外部壓力，工藝穩(wěn)定性好，能有效減少產(chǎn)物的氣孔和縮孔，對低。缺點是對模具的耐壓性和氣密性要求高，生產(chǎn)成薄壁的零件。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]電子封裝用金屬基復合材料的研究進展[J]. 曾婧,彭超群,王日初,王小鋒. 中國有色金屬學報. 2015(12)
[2]不同SiCp預處理的SiCp/Al復合材料界面特征及耐蝕性[J]. 崔霞,周賢良,歐陽德來,劉陽,鄒愛華. 材料熱處理學報. 2015(06)
[3]SiC改性及其在鋁基復合材料中的應用[J]. 童慧,胡正飛,張振,蔡振武,祁昌亞,何大海,莫凡,蔣凱雁. 金屬功能材料. 2015(01)
[4]攪拌鑄造法在SiCp/Al復合材料制備中的應用研究[J]. 王均杰. 熱加工工藝. 2014(19)
[5]顆粒尺寸對SiCp/6061鋁基復合材料組織與性能的影響[J]. 王輝,周海濤,王順成,鄭開宏. 鑄造. 2014(10)
[6]擠壓鑄造SiCp/AZ91D鎂基復合材料的試驗研究[J]. 吳金珂,王裕民,侯華,趙宇宏,齊磊,楊玲,史德榮. 鑄造. 2014(04)
[7]SiC顆粒尺寸對鋁基復合材料組織性能的影響[J]. 王行,謝敬佩,郝世明,王愛琴. 粉末冶金技術(shù). 2013(05)
[8]SiC/莫來石復相多孔陶瓷氣孔率和強度的影響因素[J]. 景亞妮,鄧湘云,李建保,白成英,蔣文凱,李譽,劉張敏. 硅酸鹽通報. 2013(10)
[9]氧化結(jié)合法制備多孔碳化硅陶瓷及其特性[J]. 白成英,蘇魁范,鄧湘云,李建保,王春鵬,景亞妮. 硅酸鹽通報. 2013(09)
[10]純鉬骨架熔滲Mo-Cu合金工藝研究[J]. 趙虎,莊飛,劉仁智. 中國鎢業(yè). 2013(03)
碩士論文
[1]SiC顆粒表面處理及制備工藝對SiCp/6066Al復合材料組織和性能的影響[D]. 孫旭煒.西南大學 2006
本文編號：3334344
【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：71 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
封裝層次Fig1.1Packingarrangement
鑄造法鑄造法[11]是一種適用于工業(yè)化生產(chǎn)顆粒增強金屬基復合材料的鑄造法生產(chǎn) SiCp/Al 復合材料基本原理是將 SiC 顆粒在外力的合金熔體中，通過一定方式的外力攪拌使 SiC 顆粒均勻分布在后澆鑄成形，其原理示意圖如圖 1.2。其優(yōu)點是生產(chǎn)流程簡單產(chǎn)成本低廉，容易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。該方法存在的問題有：了提高增強效果要求加入小尺寸增強體顆粒，通常是 10～30與鋁合金熔體之間的潤濕性差，不易進入和均勻分散在鋁合金顆粒易出現(xiàn)團聚現(xiàn)象；力攪拌容易造成鋁合金熔體的氧化和大量空氣的吸入，破壞iC 顆粒和鋁合金之間存在密度差異，在停止攪拌或澆鑄的過程粒下沉現(xiàn)象，造成 SiC 顆粒在鋁合金基體中分布均勻性差；高復合材料中 SiC 顆粒體積分數(shù)易出現(xiàn)攪拌負荷增大，復合，因此用此法只能制備 SiC 體積分數(shù)不超過 20%的 SiCp/Al 復
效改善液態(tài)鋁和 SiC 陶瓷顆粒間的浸潤性，促進 SiC SiCp/Al復合材料雖然存在一定的局限性，難以制備出Al 復合材料滿足電子封裝的要求，但其在制備過程中的技術(shù)對于其它方法制備SiCp/Al復合材料有很高的一種常見的壓力鑄造制備 SiCp/Al 復合材料的方法，一定形狀的 SiC 多孔預制件，然后將 SiC 預制件放入度，最后向鑄型模具中澆入液態(tài)的金屬鋁或鋁合金，液體滲入預制件，去壓冷卻后得到 SiCp/Al 復合材料1.3。由于可以在鋁液進入預制件時施加一定外部壓力，工藝穩(wěn)定性好，能有效減少產(chǎn)物的氣孔和縮孔，對低。缺點是對模具的耐壓性和氣密性要求高，生產(chǎn)成薄壁的零件。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]電子封裝用金屬基復合材料的研究進展[J]. 曾婧,彭超群,王日初,王小鋒. 中國有色金屬學報. 2015(12)
[2]不同SiCp預處理的SiCp/Al復合材料界面特征及耐蝕性[J]. 崔霞,周賢良,歐陽德來,劉陽,鄒愛華. 材料熱處理學報. 2015(06)
[3]SiC改性及其在鋁基復合材料中的應用[J]. 童慧,胡正飛,張振,蔡振武,祁昌亞,何大海,莫凡,蔣凱雁. 金屬功能材料. 2015(01)
[4]攪拌鑄造法在SiCp/Al復合材料制備中的應用研究[J]. 王均杰. 熱加工工藝. 2014(19)
[5]顆粒尺寸對SiCp/6061鋁基復合材料組織與性能的影響[J]. 王輝,周海濤,王順成,鄭開宏. 鑄造. 2014(10)
[6]擠壓鑄造SiCp/AZ91D鎂基復合材料的試驗研究[J]. 吳金珂,王裕民,侯華,趙宇宏,齊磊,楊玲,史德榮. 鑄造. 2014(04)
[7]SiC顆粒尺寸對鋁基復合材料組織性能的影響[J]. 王行,謝敬佩,郝世明,王愛琴. 粉末冶金技術(shù). 2013(05)
[8]SiC/莫來石復相多孔陶瓷氣孔率和強度的影響因素[J]. 景亞妮,鄧湘云,李建保,白成英,蔣文凱,李譽,劉張敏. 硅酸鹽通報. 2013(10)
[9]氧化結(jié)合法制備多孔碳化硅陶瓷及其特性[J]. 白成英,蘇魁范,鄧湘云,李建保,王春鵬,景亞妮. 硅酸鹽通報. 2013(09)
[10]純鉬骨架熔滲Mo-Cu合金工藝研究[J]. 趙虎,莊飛,劉仁智. 中國鎢業(yè). 2013(03)
碩士論文
[1]SiC顆粒表面處理及制備工藝對SiCp/6066Al復合材料組織和性能的影響[D]. 孫旭煒.西南大學 2006
本文編號：3334344
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