新一代高导热金属基复合材料界面热导研究进展

热物理性质不同的材料之间存在界面热阻,界面热阻对热传输过程产生极大的影响,并在很大程度上决定了复合材料的导热性能。金刚石颗粒增强金属基复合材料(Metal matrix composites,MMCs)充分发挥了金刚石的高热导率和低热膨胀系数的优点,有望获得高的热导率以及与半导体相匹配的热膨胀系数,可满足现代电子设备在散热能力上提出的越来越高的要求,作为新一代电子封装材料已引起广泛关注。界面热导(界面热阻的倒数)既是决定复合材料导热能力的关键因素,也是研究的难点,复合材料制备工艺、界面改性方式(金属基体合金化或金刚石表面金属化)以及改性金属种类均会影响界面热导。详细论述了界面热导理论及实验研究的最新成果,并对金刚石/金属复合材料在未来研究中面临的主要问题进行探讨。     

微米金刚石对电子绝缘封装胶导热性的改进(英文)

本文采用微米金刚石的掺杂改进电子绝缘封装胶的导热性能,制备了高导热的电子绝缘封装胶微米复合材料.用扫描电镜对微米金刚石复合材料的截面进行了表征.结果表明微米金刚石的掺杂能够很好的和电子绝缘封装胶进行结合,没有产生明显的两相分离,在电子绝缘封装胶中形成了良好的导热网络.用HOT DISK热常数测试仪对所制备的微米复合材料进行了导热系数的测量,结果表明,随着微米金刚石掺杂量的增加,复合材料的导热系数k有明显的提高.与纯电子绝缘封装胶的导热系数为0.24W/m*K相比,当微米金刚石掺杂量的质量百分比为12.5%时,复合材料的导热系数比纯电子绝缘封装胶的导热系数提高了29.2%.     

高导热金属基纳米复合材料的研究动态

正随着电子工业的飞速发展,微波电子、微电子、光电子和功率半导体器件的集成度越来越高,功率密度越来越大;电子元件和集成电路芯片产生的大量热量,如果得不到及时散除会造成温升,导致器件失效。因此,电子及半导体工业对散热基板和热沉等热管理材料提出了更高要求,亟待开发新型高导热热管理材料。当前,纳米技术尤其是纳米碳增强金属基复合材料的迅速发展,给高导热金属基复合材料的发展带来了新的机遇。纳米碳增强体包括:碳纳米纤维、碳纳米管、石墨烯纳米片、纳米金刚石等,不但具有优异     

金属基复合材料半固态模锻连接一体化成形技术

随着金属基复合材料工业化的应用越来越广,金属基复合材料的连接越来越受到人们的重视。尤其对于电子封装材料而言,增强体分率一般较高,而且要求其密封性和致密性,同时还要求具有良好的连接性能。针对此种情况,根据半固态工艺"固液"良好的扩散性和充填性,提出了金属基复合材料半固态模锻成形与连接一次性整体成形工艺方法,并实现近净成形,为金属基复合材料制件的制备和连接提供了一条新途径。     

电子封装用金刚石/铜复合材料界面与导热模型的研究进展

金刚石/铜复合材料具有高热导率、高强度、热膨胀系数可调的优点,是极具发展潜力的新一代电子封装材料。针对复合材料两相界面结合较差的问题,目前主要采用添加活性元素在界面处生成碳化物层的方法来改善。论述了活性元素添加的两种手段,即基体合金化和金刚石表面金属化的研究进展,并归纳了金刚石/铜复合材料导热模型的发展情况,最后提出了金刚石/铜复合材料在界面研究中面临的挑战和其未来努力的方向。     

金属与陶瓷的浸渗复合

金属基复合材料由于具有工作温度高、层间剪切强度高、导电、导热、耐磨损、不吸湿不放气、尺寸稳定、不老化等一系列优异性能,受到极大重视,是近年来材料研究的重要领域。长期以来,用亚显微强化相分散在基体中弥散强化的复合材料、用高颗粒状物质赋予强化效果的颗粒增强金属基复合材料以及利用纤维做增强体的纤维增强金属基复合材料虽有很大发展,然而由于金属基复合材料工艺复杂,成本高,它的发展规模一直落后于树脂基复合材料。目前制造廉价、耐热性好、增强效果明显的增强颗粒、纤维     

电子封装材料的研究现状

电子及封装技术的快速发展对封装材料的性能提出了严格的要求,综述了各种新型封装材料的发展现状;并以金属基复合材料为重点,分别从增强体,基体材料,制备工艺及微结构几个方面讨论了它们对材料热性能的影响,据此进一步提出了改善封装材料热性能的途径及未来的发展方向。     

新型电子封装用金刚石/金属复合材料的组织性能与应用

随着微电子技术的高速发展,金刚石/金属复合材料作为新一代的电子封装材料受到了广泛的重视,它与传统的电子封装材料相比,具有更优异的性能,是未来封装、热沉材料最有潜力的发展方向之一.对金刚石/金属复合材料的性能、制备工艺及应用发展进行了综述,并提出了未来的研究开发方向.     

金属基电子封装复合材料的研究现状及发展

阐述了金属基复合材料用于电子封装领域的优点及其重要意义,综述了该研究方向最新研究现状,归纳了金属基电子封装复合材料制造方法,指出了未来研究方向。     

颗粒增强金属基复合材料强化理论模型研究与发展

简要介绍了等效夹杂、平均应力场以及应变梯度塑性理论等几种常用颗粒增强金属基复合材料强化理论模型的发展情况,总结了国内外学者对各强化理论模型的修正情况,讨论了各强化理论模型的优缺点以及适用性,提出了颗粒增强金属基复合材料强化理论模型的发展方向。     

高效热管理用金属基复合材料研究进展

从高导热复合构型、高导热复合界面及新型高导热纳米碳增强体3个方面,综述了热管理用铜基和铝基功能复合材料的研究进展,并对高导热金属基复合材料的未来发展方向进行了预测与展望.在材料组分相同的情况下,基于金属基体与导热增强体之间复合构型和复合界面的差异,制备的金属基复合材料的导热与热膨胀性能会发生显著变化.此外,由于纳米增强体与基体在形貌、尺寸及表面化学性质等方面的不相容性,在新型高导热金属基纳米复合材料的研发过程中,更需要兼顾高导热复合构型与复合界面的优化设计.可以预言,采用碳纳米管、石墨烯纳米片等新型纳米碳增强体,设计与制备具有微/纳米跨尺度分级复合构型的金属基复合材料将成为未来的研究热点.     

颗粒增强金属基复合材料疲劳研究进展

对近年来颗粒增强金属基复合材料的疲劳研究进行了总结,从疲劳裂纹萌生及疲劳裂纹扩展方面讨论了其疲劳行为及机理,总结了增强颗粒特性、基体特性对其疲劳性能的影响,展望了颗粒增强金属基复合材料疲劳研究的发展前景。     

含脆性界面相的颗粒增强金属基复合材料的损伤

通过引入双夹杂模型,将传统增量损伤理论扩展应用到三相复合材料颗粒尺寸效应问题,同时提出一个可以研究颗粒增强金属基复合材料的弹塑性变形及渐进式脱黏损伤模型,该模型还可以研究含脆性界面相的颗粒增强金属基复合材料弹塑性损伤变形行为的颗粒尺寸效应。研究发现,包含各种不同颗粒尺寸的颗粒增强金属基复合材料的脱黏损伤按照颗粒尺寸从大到小的顺序先后发生,并且该模型与SiC/Al复合材料的试验结果比较一致。     

金属基复合材料的力学行为及失效方式(上)

金属基复合材料的研究和应用正在迅速发展,其力学性能和断裂失效方式以及相应的检测手段都与传统材料有很大差别。本文系统地介绍了金属基复合材料的强度、弹性模量、断裂韧性、疲劳强度等各种力学行为的性能特点及相适应的检测方法。此外还介绍了他们的高温性能、物理性能特点。对短纤维和颗粒增强的金属基复合材料和长纤维增强的金属基复合材料的失效方式分别进行了论述。分析了他们与传统材料的差别。最后并对金属基复合材料的力学行为研究的发展趋势提出了看法。     

喷射沉积成形颗粒增强金属基复合材料制备技术的发展

分析了喷射沉积成形颗粒增强金属基复合材料制备技术的研究现状。系统地介绍了原位反应喷射沉积成形过程中进行的各类反应。在总结国内外喷射沉积成形颗粒增强金属基复合材料制备技术优缺点的基础上,发展了熔铸－原位反应喷射沉积成形金属基复合材料制备新技术。     

高体积分数SiC_p/Al-Si复合材料的微观组织与导热性能

通过对SiC颗粒进行表面改性处理,并向Al基体中添加Si元素合金化采用热压烧结方法制备了Al-10Si-50%(质量分数)SiC复合材料,研究了复合材料的微观组织和导热性能。结果表明,复合材料中SiC颗粒在基体中分布均匀,复合材料组织致密;SiC-Al界面清晰、平直,无过渡层和其它附加物,复合材料界面结合良好;复合材料导热性能优异,其热导率可达189W/(m·K),能够满足电子封装材料的日常使用要求。     

二氧化锡颗粒增强银基复合材料的电阻率

根据复合材料的传导理论ｇ－ＭｅＯ系金属基复合材料电阻率的计算模型，并与Ａｇ－Ｓ的实验结果进行了对比。结果分析表明，颗粒增强金属基复合材料的电阻率不仅与基体和颗粒材料的电阻率及颗粒的体积分数有关，还与颗粒粒度及在基体中的分布状态有关。     

三维互连炭材料/金属导热复合材料的研究进展（英文）

随着电子设备的产热不断攀升，在确保设备性能和寿命方面，高效散热已成为一个关键的技术问题，高的导热性通常取决于填料在复合材料中形成快速导热通道的能力。近年来，在复合材料中利用高导热性填料开发三维互连结构已成为一种很有前途的方法。与传统的均匀分布和定向排列相比，填料的三维互连结构显著提高了复合材料的热导率。本文综述了三维互连结构的炭材料增强金属基导热复合材料的研究进展，讨论了复合材料的导热机理和导热模型，分析了提高复合材料导热性能的关键因素。本文通过回顾这些独特的构建三维互连炭材料网络的形式及其对复合材料导热性能的影响，旨在为进一步开发高性能金属基导热复合材料提供参考。     

金属基复合材料中增强体分布检测的现状分析

金属基复合材料作为一种新材料,目前在国内外成为了研究的焦点,其内部增强体的分布特点对于材料的使用性能有着至关重要的影响作用。本文概述了金属基复合材料的定义与使用领域;增强体的分类特点;着重提出了对于该材料中增强体分布均匀性检测的重要性,分析并讨论了目前所存在的几种方法的特点与差异。     

氮化硅/聚苯乙烯复合电子基板材料制备及性能

以Si3N4粉末作为增强组元与颗粒状聚苯乙烯进行复合,用热模压法制备了氮化硅/聚苯乙烯复合电子基板材料。研究了Si3N4含量和聚苯乙烯颗粒大小对复合材料导热性能和介电性能的影响,通过理论分析确定了影响导热性能的主要因素。研究结果表明,随Si3N4含量的增加,复合材料中粉末形成导热网络,复合材料的热导率也随之增加,聚苯乙烯颗粒尺寸越大,复合材料热导率越大。热导率的增加与导热网络的形成有关,增加Si3N4含量和聚苯乙烯颗粒尺寸都有助于导热网络的形成。复合材料的介电常数取决于复合材料体系组元的体积含量。