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1、高體積分數(shù)SiC/A1復(fù)合材料具有高熱導(dǎo)率、低密度和較高的力學(xué)性能等優(yōu)點,而且可通過調(diào)整SiC體積分數(shù)來調(diào)整膨脹系數(shù)實現(xiàn)與各種基板的熱匹配,使其在微波集成電路、功率模塊和微處器蓋板等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。高體積分數(shù)SiC/A1復(fù)合材料加工困難,開發(fā)能近凈成形復(fù)雜形狀SiC/A1復(fù)合材料構(gòu)件的方法成為目前這一領(lǐng)域的研究熱點。 本文探討了高體積分數(shù)SiC/A1復(fù)合材料的制備方法,通過粉末注射成形和壓力浸滲法成功地制備了近凈成形的高體積分
2、數(shù)SiC/A1復(fù)合材料,首先用粉末注射成形制備出具有一定體積分數(shù)的碳化硅預(yù)制件,其中采用粗細碳化硅粉末搭配和新型粘結(jié)劑可以獲得較高的粉末裝載量(65 vol.%),注射坯60℃溶劑中脫脂9小時,可將粘結(jié)劑中的可溶性組分脫除70%以上并有效地避免了熱脫脂缺陷的形成;接著施加壓力使鋁熔體浸滲到預(yù)制件的孔隙中形成接近全致密的復(fù)合材料,體積分數(shù)為65%的復(fù)合材料的典型性能如下:密度3.00g.cm-3,30-100℃熱膨脹系數(shù)7.18×10-6
3、.K-1,熱導(dǎo)率175W/m.K,強度431MPa,可以滿足電子封裝的使用要求。 本文通過金相顯微技術(shù)、掃描電鏡分析、能譜分析、X射線衍射分析、SEM等現(xiàn)代分析手段開展了大量的實驗工作及理論分析,主要得到以下結(jié)論:熱脫脂后的碳化硅預(yù)制件的孔隙率符合粉末裝載量并具有很高的開孔率。復(fù)合材料致密度高,粗細碳化硅粉末可以均勻地分布在鋁基體上,XRD分析和TEM證實了碳化硅和鋁基體并沒有發(fā)生界面反應(yīng)。復(fù)合材料斷裂模式基本為增強體解理類型,
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