造孔剂含量对多孔SiC预制件孔隙率的影响及孔隙率测定方法探究

采用模压成型法制备了SiC预制件,分别采用阿基米德法、质量体积法和压汞仪法测试了其孔隙率,并对测试结果进行比较分析。结果表明,阿基米德法测试结果偏小,这是因为此方法测量的是孔径较大的气孔的显气孔率;质量体积法与压汞仪法测试结果较为接近。比较AlSiC复合材料中Al合金体积分数和3种方法的测试结果表明,质量体积法测试结果与Al合金体积分数最接近,是一种简单可靠的孔隙率测试方法。进一步探究了预制件孔隙率与造孔剂含量之间的关系。结果表明,当造孔剂含量较少时,孔隙率增加不明显,当造孔剂含量高于5%时,随着造孔剂含量的增加,孔隙率大体上呈线性增加趋势。当造孔剂含量为14%时,孔隙率近40%,完全满足后续渗Al需要。     

SiC增强Al基复合材料的制备和性能

采用模压成型和真空压力浸渗工艺制备了高体积分数SiC增强Al基复合材料(AlSiC)。物相和显微结构研究结果表明,此种方法制备的AlSiC复合材料,组织致密且大小两种粒径的SiC颗粒均匀分布于Al基质中,界面结合强度高;SiC增强颗粒与Al基质界面反应控制良好,未出现Al4C3脆性相。对Al4C3相形成机理进行了分析,指出6061铝合金中的Si元素和真空压力浸渗工艺条件有利于防止脆性相Al4C3的形成。热性能测试结果表明,随温度升高,复合材料热膨胀系数先增大后减小,315℃附近出现最大值。所获得复合材料的平均热膨胀系数为7.00×10-6℃-1,热导率为155.1W/mK,密度为3.1g/cm3,完全满足高性能电子封装材料的要求。     

高性能SiC增强Al基复合材料的显微组织和热性能

采用模压成型和无压浸渗工艺制备了高体积分数SiC增强Al基复合材料(AlSiC),对其物相和显微结构进行研究。结果表明:用上述方法制备的AlSiC复合材料组织致密,两种粒径的SiC颗粒均匀分布于Al基质中,界面结合强度高;SiC增强颗粒与Al基质界面反应控制良好,未出现Al4C3等脆性相。分析指出:Al合金中Si元素的存在有利于防止脆性相Al4C3的形成,Mg元素的加入提高了Al基体和SiC增强体之间的润湿性。所获得复合材料的平均热膨胀系数为9.31×10 6K 1,热导率为238 W/(m.K),密度为2.97 g/cm3,表现出了良好的性能,完全满足高性能电子封装材料的要求。     

电子封装用AlSiC复合材料热导率影响因素探讨

采用模压成型和真空压力浸渗工艺制备了高体积分数SiC增强Al基复合材料(AlSiC)。物相和显微结构研究结果表明,此种方法制备的AlSiC复合材料,组织致密且大小两种粒径的SiC颗粒均匀分布于Al基质中,界面结合强度高;SiC增强颗粒与Al基质界面反应控制良好,未出现Al4C3等脆性相。在此基础上,研究了基体金属、粘结剂用量、粗细SiC颗粒比例对复合材料热导率的影响。结果表明,以1A90高纯铝为基体的复合材料的热导率高于以6061铝合金为基体的复合材料的热导率;粘结剂用量减少时,复合材料热导率提高;当SiC体积分数一定时,AlSiC复合材料的热导率随增强体中粗颗粒SiC比例增大而增大。