增强体含量对Sip/LD11复合材料热物理性能影响

为研究增强体含量对电子封装用Si颗粒增强铝基复合材料热物理性能的影响,采用挤压铸造法制备了以高纯Si粉为增强体,LD11铝合金为基体,体积分数分别为55%、60%和65%的3种复合材料.利用金相显微镜、热膨胀分析仪、热导率测试仪等多种手段对复合材料的微观组织及热物理性能进行了研究,并对试验结果进行数值模拟.显微组织观察表明,复合材料的铸态组织均匀、致密.通过改变复合材料增强体的含量,复合材料的热膨胀系数介于(8.1～12)×10-6/℃之间可调,热导率大于87.7 W/m·℃,满足电子封装用材料的要求.Sip/LD11复合材料的热膨胀系数介于Rom模型和Turner模型之间,Kerner模型能够更好地预测Sip/LD11复合材料的热膨胀系数.热导率计算结果均大于测试值.     

Sip/Al复合材料导电性能研究及理论计算

摘要：采用挤压铸造专利技术制备了电子封装用Sip/LG5、Sip/LD11、Sip/Al-Si2O,3种可回收再利用的、高体积分数环保型复合材料，探讨了Sip/Al复合材料导电性能的影响因素，并采用理论模型对复合材料电导率进行了理论计算。结果表明，Sip/Al复合材料导电率可达4．42MS/m；Si-A1界面平直、干净、没有反应物产生；基体合金相同时，复合材料的电导率随着增强体颗粒含量增加而下降；颗粒含量相同时，电导率随着基体中合金元素量增加而下降；颗粒大小对电导率影响不明显；复合材料经过退火处理后电导率有所升高。与复合材料电导率的实测值相比较，P.G模型的计算结果和测量值比较接近。     

电子封装用SiCp/6063复合材料的制备与性能研究

目的研究体积分数与热处理工艺对Si Cp/6063复合材料热物理性能的影响规律,制备一种提高电子封装热管理能力的铝基复合材料。方法采用挤压铸造法制备体积分数分别为55%,60%,65%的Si Cp/6063复合材料,对不同体积分数的铝基复合材料分别进行热处理,比较复合材料在压铸态、退火态和T6时效处理态的性能差异。结果碳化硅颗粒均匀地分布在铝基体中,碳化硅和铝的结合良好,组织致密,没有微小的空洞和明显的缺陷。Si Cp/6063复合材料在20~50℃的温度区间内,其平均热膨胀系数约在10×10-6~13×10-6℃-1,导热系数为200~220 W/(m·K),已经基本满足电子封装基板材料的性能要求。结论随着温度的升高,复合材料的热膨胀系数呈先增加后短暂回落再增加的趋势;复合材料的热膨胀系数随着增强体体积分数的增加而减小;退火处理后Si Cp/6063复合材料的热导率明显增加。     

电子封装用SiCp/Al复合材料的组织与性能

本文选用粒径为20μm和60μm的SiC混合颗粒,采用挤压铸造方法制备了体积分数为70%的SiCp/LD11(Al-12%Si)复合材料.材料组织致密,颗粒分布均匀.复合材料具有低膨胀、高导热的特性和十分优异的力学性能,并且可以通过退火处理进一步降低其热膨胀系数.采用化学镀方法,在复合材料表面涂覆镍层,以其做为底座的二极管满足器件的可靠性测试要求.     

放电等离子烧结制备高导热SiC_P/Al电子封装材料

为了满足电子封装材料越来越高的性能要求,采用放电等离子烧结(SPS)工艺制备了SiCP/Al复合材料。研究了烧结温度和保温时间等工艺条件对SiCP/Al复合材料组织形貌和性能的影响。结果表明:采用SPS烧结,温度为700℃、保温时间为5 min时,所制备的70 vol%SiCP/Al复合材料热导率达到195.5 W(m.K)-1,与传统15%W-Cu合金相当,是Kovar合金的10倍,但密度小,仅为3.0 g.cm-3;其热膨胀系数为6.8×10-6K-1,与基板材料热膨胀系数接近;抗弯强度为410 MPa,抗拉强度为190 MPa,达到了电子封装材料对热学性能和力学性能的要求。     

高体积分数SiCP/ Al 复合材料电子封装盒体的制备

采用注射成型方法制备了SiC_P封装盒体的预成型坯, 用压力浸渗方法将熔融铝浸渗到SiC_P封装盒体的预成型坯中, 制备出含SiC_P体积分数为65 %的SiC_P / Al 复合材料的封装盒体。SEM 观察表明, 经过压力浸渗后SiC_P / Al 复合材料组织均匀且致密化高, 室温热膨胀系数为8. 0 ×10-6 / K, 热导率接近130 W/ (m·K) , 密度为2198 g/ cm3 , 能够很好地满足电子封装的要求。      

超细水晶粉对环氧树脂力学性能的影响

以超细水晶粉为填料,用不同的组成和工艺制备水晶粉/环氧树脂复合材料.对水晶粉/环氧树脂复合材料的抗剪切强度、热膨胀系数进行较系统的研究,并用扫描电镜(SEM)对水晶粉/环氧树脂复合材料断面显微结构进行了观察.结果表明随填料含量增加可以适当提高复合材料的抗剪切强度,而降低其热膨胀系数.     

镀Ti金刚石/Al复合材料的热性能

通过盐浴镀方法实现金刚石表面镀Ti,并采用模压铸造方法制备镀Ti金刚石/Al复合材料。研究镀层对复合材料微观结构和热性能的影响。结果表明金刚石表面镀Ti改善了复合材料的界面结合,降低界面热阻,从而提高了复合材料的热性能,包括降低热膨胀系数,提高复合材料的热导率。采用850℃盐浴镀Ti,镀覆时间180min得到的镀Ti金刚石/Al复合材料热导率高达488W/(m.K),在温度范围50～300℃之间,其平均热膨胀系数为9×10-6/K。     

SiCp/Al复合材料的SPS烧结及热物理性能研究

采用纯粉末, 通过SPS烧结制备了组织均匀、致密且体积分数高的SiCp/Al电子封装材料. 通过对SPS烧结现象的研究, 认为该复合材料的SPS烧结过程属于反应性烧结, 大部分收缩在极短时间内完成; 另外对SiC体积分数和SiC颗粒尺寸对热导率、热膨胀系数的影响进行了研究, 发现SiC体积分数越高, 复合材料的热导率和热膨胀系数越低; SiC颗粒粒径增大, 复合材料的热导率增高, 而热膨胀系数减小.     

电子封装用聚苯硫醚高性能复合材料的研制

微电子工业的快速发展迫切需要性能更为优异的封装材料.采用聚苯硫醚复合材料作为电子封装材料,具有使用温度高、热膨胀系数低、介电损耗低、电绝缘性能好等优异的性能,应用于现代微电子领域的前景良好.本文用国产商品PPS树脂经纯化处理后,与其它材料复合,成功制备出了聚苯硫醚高性能电子封装材料,制备的PPS电子封装材料具有低吸水性、低热膨胀系数、高强度以及优异的介电性能等综合性能,优于目前常用的环氧类电子封装材料.     

非对称热环境下人体热舒适度模型研究进展

本文根据热空间模型、人体热生理模型和人体热心理模型的分类标准,对非对称热环境下人体热舒适度研究进行全面综述。热空间模型通过空调、环境参数直接预测人体客观、主观反应,人体热生理模型通过研究人体内部主动、被动生理调节预测人体生理参数,人体热心理模型侧重研究生理参数和主观反应的联系或人体如何适应热环境,最后概述了各模型的优点及局限。结果表明:热空间模型与选用的空间结构具有重大联系,一旦空间结构改变,模型建立的很多关系便无法成立,在车辆的应用领域价值更大;大多数热生理及热心理模型不够全面或仅限于特定环境,只有少数能够通过详细的体温调节解决人类对非均匀和瞬态条件的反应;Berkeley热舒适模型同时涵盖了热生理及热心理模型,但其耦合模拟过程过于复杂,而等效温度模型虽然精度相对较低,但由于其运算简便受到更广泛的应用;自适应模型充分考虑了人的主观能动性,但仍处于初级研究阶段。     

有机保温材料热解行为的研究进展

介绍了热降解机理和有机保温材料的热解行为的研究进展,着重介绍了聚苯乙烯类(EPS和XPS)、聚氨酯类(PU)和橡塑保温材料(NBR/PVC)3种有机保温材料近年来的热解研究进展,指出其重要的研究手段通常是热分析技术或热分析与其他技术联用,同时也阐述了有机保温材料热分析今后的研究发展方向。     

Realizing the Accurate Measurements of Thermal Conductivity over a Wide Range by Scanning Thermal Microscopy Combined with Quantitative Prediction of Thermal Contact Resistance

Quantitative thermal performance measurements and thermal management at the micro-/nano scale are becoming increasingly important as the size of electronic components shrinks. Scanning thermal microscopy (SThM) is an emerging method with high spatial resolution that accurately reflects changes in local thermal signals based on a thermally sensitive probe. However, because of the unclear thermal resistance at the probe-sample interface, quantitative characterization of thermal conductivity for different kinds of materials still remains limited. In this paper, the heat transfer process considering the thermal contact resistance between the probe and sample surface is analyzed using finite element simulation and thermal resistance network model. On this basis, a mathematical empirical function is developed applicable to a variety of material systems, which depicts the relationship between the thermal conductivity of the sample and the probe temperature. The proposed model is verified by measuring ten materials with a wide thermal conductivity range, and then further validated by two materials with unknown thermal conductivity. In conclusion, this work provides the prospect of achieving quantitative characterization of thermal conductivity over a wide range and further enables the mapping of local thermal conductivity to microstructures or phases of materials.     

热舒适参数选取中存在的问题分析

为了实现热舒适研究的国内外接轨、修正地区性设计规范以及促进建筑节能的可持续发展,本文针对PMV、TSV、TCV对人体热舒适性的评价结果存在差异、所得热舒适参数也不尽一致的现象,分析了产生这些现象的原因,给出了相应的建议,并提出了综合考虑国内外标准规定、现场实测及问卷调查结果来确定热舒适参数的思路。结合研究实例,利用这一方法得到了合理的室内热舒适参数。     

导热高分子材料在包装印刷领域的研究进展

目的综述导热高分子材料在包装印刷领域的应用及研究现状,拓展导热高分子材料的应用领域。方法首先介绍2类导热高分子材料的制备方法,即本征型和填充型导热高分子材料;其次全面综述用于包装印刷领域的导热膜/纸、导热胶黏剂和导热油墨;最后总结常用的各类导热机理模型。结果与本征型导热高分子相比,填充型导热高分子具有加工简单、成本低廉、应用面广等优点,是目前研究最多的导热高分子材料。导热膜/纸、导热胶黏剂和导热油墨具有广泛的研究基础,市场需求旺盛。导热预测模型虽能够有效预测复合材料的热导率,但会受到填料含量和粒子形貌的影响。结论导热高分子材料在包装印刷领域拥有巨大的应用需求,开展导热高分子的研究具有重要的现实和理论意义。     

染料多次热转移印刷色带

本文介绍了反复使用的染料多次热转移移印刷色带的特点,热力学原理和主要原材料。并为读者提供了几个配方和简单的制备工艺。     

影响材料热膨胀系数的主要因素

材料膨胀系数的选用对精密机械热误差修正的结果好坏有着决定性的影响。在工程实际中,各种手册或工具书中提供的材料热膨胀系数均为在确定条件下的实验测得值,并且不同参考资料上同种材料的热膨胀系数有较大的出入。文章系统地分析了影响材料热膨胀系数的参考值的主要因素,指出热膨胀系数定义的差异,测量方法的差异。试样化学成分、加工方法和形体尺寸是影响参考值的主要因素。文章为在工程实际中选用恰当的材料热膨胀系数提供了依据。     

双陶瓷层热障涂层的隔热行为有限元模拟研究

基于热传导、热对流和热辐射理论建立了双陶瓷层热障涂层不透明和半透明物理模型,采用有限元ANSYS软件模拟了稳态温度场。结果表明双陶瓷层在不透明时,随总厚度或顶层厚度增加,顶层上表面温度近似线性增加,第2层和粘结层上表面温度近似线性降低。在陶瓷层半透明条件下,衰减系数对各层温度有一定影响。在衰减系数很大时,各层温度与不透明情况类似;在衰减系数较小时,顶层上表面温度略低于不透明时,第2层上表面温度略高于不透明时,粘结层上表面温度先快速后缓慢降低并保持不变,且远高于不透明时,界面反射能降低各层温度。     

西安市冬季办公建筑和商场室内热环境调查研究

于2010年1月对西安市5栋办公楼和3栋商场的冬季采暖系统进行调查,测试了建筑室内温湿度等参数,并对室内人员热舒适情况进行了问卷调查。调研结果表明：被调查建筑内热源形式主要为市政蒸汽和燃气锅炉;冬季办公楼和商场内平均空气温度分别为19.9℃和21.1℃,满足热舒适空调的要求,但是商场内平均温度偏高,不符合建筑节能的要求;而两种类型建筑内平均空气相对湿度都要低于30%,空气较干燥。通过问卷调查统计得到办公楼和商场内人们的热感觉、热舒适以及满意程度百分率分布情况,都有高于83%的人感觉满意和刚好满意,满意程度都较高。进一步地分析得到办公楼和商场内实际热中性温度分别为18.8℃和18.7℃,并获得了对应的能被80%的人所接受的热舒适温度范围。     

Deformation Data from Thermal Marking

Abstract: A novel experimental technique for strain measurement, named thermal moiré, and based on a combination of thermography and moiré concepts, is presented in this paper. The proposed technique essentially involves the temporary imprinting of a thermal pattern onto the surface of the object of interest as a substitute for conventional gratings, to remove the need for physical printing, etching or bonding. In materials with low diffusivity, the thermal pattern can be observed with an infrared camera and analysed using conventional techniques. Work on the development of suitable laboratory apparatus is described, and preliminary experimental results are presented to illustrate the feasibility of the method.