碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、高體積分?jǐn)?shù)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料(SiCp/Al)具有高導(dǎo)熱、低膨脹、高模量、低密度等優(yōu)異的綜合性能，在電子封裝領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。研究鋁碳化硅電子封裝材料的結(jié)構(gòu)與性能對(duì)制備性能優(yōu)良的封裝材料具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文研究了Si含量對(duì)復(fù)合材料組織與性能的影響和低Si含量復(fù)合材料界面穩(wěn)定性，探討了液態(tài)鋁合金無(wú)壓熔滲SiC預(yù)制件工藝制備的復(fù)合材料組織和性能特點(diǎn)。主要研究結(jié)果如下：
　　高體積分?jǐn)?shù)SiCp/Al復(fù)合材料和

2、滲后殘留鋁合金凝固后的Si相分布相同，但在Si形態(tài)上存在差異。當(dāng)Si含量為7%時(shí)，鋁合金中Si相以細(xì)小顆粒及圓潤(rùn)短桿為主，偏聚分布，而復(fù)合材料中，Si相也是偏聚分布但Si的形態(tài)更細(xì)小。當(dāng)Si含量為12%時(shí)，鋁合金中Si相呈粗大的片狀或長(zhǎng)針狀，而復(fù)合材料中Si相形態(tài)多為彎鉤形狀和短條狀，多數(shù)Si相沿SiC顆粒邊界析出。當(dāng)Si含量為14%時(shí)，鋁合金中Si相呈粗大枝狀和小塊狀，復(fù)合材料中Si相多數(shù)為短小顆粒和短條狀，彌散分布在Al和SiC之間

3、。由于復(fù)合材料中Si含量和形態(tài)不同相應(yīng)地導(dǎo)致其抗彎強(qiáng)度存在差異，含量為7%時(shí)最高，14%時(shí)其次，12%時(shí)最低。
　　當(dāng)鋁基體中Si含量為7%的復(fù)合材料，其熔滲溫度高于800℃熔滲時(shí)，界面不穩(wěn)定出現(xiàn)粉化，在735℃～800℃之間時(shí)，無(wú)Al4C3相產(chǎn)生也不粉化；其抗彎強(qiáng)度隨熔滲溫度735℃升至850℃而逐漸提高，不因Al4C3相的形成而降低。
　　利用液態(tài)鋁合金自下而上無(wú)壓熔滲粒度為F240和F600配比的SiC預(yù)制件制備獲得顯