碳化硅顆粒增強鋁基復合材料的制備與性能研究.pdf

1、高體積分數(shù)碳化硅顆粒增強鋁基復合材料(SiCp/Al)具有高導熱、低膨脹、高模量、低密度等優(yōu)異的綜合性能，在電子封裝領域具有廣闊的應用前景。研究鋁碳化硅電子封裝材料的結構與性能對制備性能優(yōu)良的封裝材料具有重要的理論意義和實用價值。本文研究了Si含量對復合材料組織與性能的影響和低Si含量復合材料界面穩(wěn)定性，探討了液態(tài)鋁合金無壓熔滲SiC預制件工藝制備的復合材料組織和性能特點。主要研究結果如下：
　　高體積分數(shù)SiCp/Al復合材料和

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Si含量為7%時，鋁合金中Si相以細小顆粒及圓潤短桿為主，偏聚分布，而復合材料中，Si相也是偏聚分布但Si的形態(tài)更細小。當Si含量為12%時，鋁合金中Si相呈粗大的片狀或長針狀，而復合材料中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Si含量為14%時，鋁合金中Si相呈粗大枝狀和小塊狀，復合材料中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、。由于復合材料中Si含量和形態(tài)不同相應地導致其抗彎強度存在差異，含量為7%時最高，14%時其次，12%時最低。
　　當鋁基體中Si含量為7%的復合材料，其熔滲溫度高于800℃熔滲時，界面不穩(wěn)定出現(xiàn)粉化，在735℃～800℃之間時，無Al4C3相產(chǎn)生也不粉化；其抗彎強度隨熔滲溫度735℃升至850℃而逐漸提高，不因Al4C3相的形成而降低。
　　利用液態(tài)鋁合金自下而上無壓熔滲粒度為F240和F600配比的SiC預制件制備獲得顯