SiCp/Cu复合材料的热膨胀性和导热性

采用热等静压的方法制备了SiCp／Cu电子封装复合材料．材料热膨胀系数（CTE）和导热率的测定表明,增加SiC体积分数和减小SiC颗粒的尺寸有利于降低CTE值;SIC质量分数超过26％这一临界值后,材料导热率会明显下降．减小残余应力有利于降低材料的CTE值．     

电子信息

正中科院先进电子封装材料研究获系列进展中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所的研究人员在先进电子封装材料研究方面取得了系列进展。随着新型处理器的运行速度越来越快,高性能仪器的能耗不断增加,热管理技术已成为研究人员必须考虑的问题,这也对绝缘场合用作封装和热界面材料的高导热绝缘材料提出了越来越高的需求;研究和开发高导热绝缘、力学性能优异的导热材料需求已非常迫切。石墨烯、碳纳米管等碳材料具有优异的传热性能,但其导电性能     

多层复合材料导热系数测定方法的研究

导热系数是多种材料的一个重要参数,在实际应用中,正确地测定和估算某些多层复合材料的导热系数,具有重要的意义,本文中从单一材料的导热系数测定公式着手,得出了带附着层的复合材料导热系数的计算公式,并通过实验进行了验证,收此又引出了某些不定形材料（如粉状）导热系数的测定方法和公式,最后得出了多层不同的复 地热系数的估算公式,并通过实例进行了计算。     

阻温系数：从能量传递到结构尺寸（1-6）

材料内部的能量传递能力可以由其导热系数的大小来确定。导热系数是受材料 和结构强烈影响的一个物理量。以往的大量研究，多侧重于建立导热系数和各各路 结构之间的关系，以及确定结构对导热系数的影响机理。在此文中，系统地阐述和回顾了通过材料的能量传递能力来确定其结构尺寸的最新研究进展。定义了一个新的物理量——阻温系数，探讨其随温度的变化规律、在电子和声子能量传递中的表达以及在各向异性材料中的物理描述。     

真空珠光砂和真空岩棉绝热性能研究

实验测定了珠光砂（６０目～８０目）和岩棉两种材料在不同压力、不同温度和不同厚度下的表观导热系数．采用双热流模型给出数值求解结果,并采用渐近拟合的方法求得了预测表观导热系数的半经验公式．     

等离子喷涂W-Cu电子封装材料的组织与性能

采用等离子喷涂工艺制备了W-Cu电子封装材料，并对该电子封装材料的微观组织和热物理性能进行了研究．结果表明，在内部送粉条件下，复合材料中钨的收得率要高于外部送粉条件下复合材料中钨的收得率；在内部送粉条件下，功率对铜氧化的影响并不明显；而在外部送粉条件下，随着功率的提高，铜的氧化明显增多；由于氧化物和孔隙等的存在，利用大气等离子喷涂工艺制备的复合材料的导热率远远低于根据混合法则计算的理论值．这为后续实验研究提供了重要的参考依据．     

火墙环境下有机相变材料封装盒体的导热增强

为提高火墙环境下有机相变材料宏观封装盒体的吸热效率,通过实验室恒温箱模拟火墙环境条件,研究了添加不同数量导热翅片和填充泡沫铜对有机相变材料宏观封装盒体吸放热过程的影响.结果表明:随着导热翅片数量增加,不同厚度封装盒体中相变材料的完全相变时间明显缩短,而导热翅片数量过多时会显著降低厚度较小封装盒体的有效放热时间;填充泡沫铜使宏观封装盒体中相变材料的温度分布更加均匀,同时可进一步降低厚度较大封装盒体中相变材料的完全相变时间;通过添加15个导热翅片和填充泡沫铜可使45 mm厚封装盒体中相变材料的完全相变时间缩短64.8%,此方法可有效解决火墙环境中大容量宏观封装有机相变材料盒体的吸热缓慢问题.     

阻温系数:从能量传递到结构尺寸

材料内部的能量传递能力可以由其导热系数的大小来确定。导热系数是受材料的结构强烈影响的一个物理量。以往的大量研究,多侧重于建立导热系数和各种结构之间的关系,以及确定结构对导热系数的影响机理。在此文中,系统地阐述和回顾了通过材料的能量传递能力来确定其结构尺寸的最新研究进展。定义了一个新的物理量——阻温系数,探讨其随温度的变化规律、在电子和声子能量传递中的表达以及在各向异性材料中的物理描述。     

充油量对钛系1,2—聚丁二烯橡胶性能的影响

考察了充油量对钛系i,2—聚丁二烯橡胶加工和使用性能的影响。实验发现,钛胶可充油量较大,在充油量不超过60份时,加工挤出性能显著改善,其强度性能系数仍能保持在80％以上,耐热氧、耐臭氧性能和抗湿滑性能甚至更优于未充油胶。充油对分子量较高的钛系1,2—胶更为有利。少量充油还可提高胶的耐低温性能。     

离子喷涂W-Cu电子封装材料的组织与性能

采用等离子喷涂工艺制备了W Cu电子封装材料，并对该电子封装材料的微观组织和热物理性能进行了研究. 结果表明，在内部送粉条件下，复合材料中钨的收得率要高于外部送粉条件下复合材料中钨的收得率；在内部送粉条件下，功率对铜氧化的影响并不明显；而在外部送粉条件下，随着功率的提高，铜的氧化明显增多；由于氧化物和孔隙等的存在，利用大气等离子喷涂工艺制备的复合材料的导热率远远低于根据混合法则计算的理论值. 这为后续实验研究提供了重要的参考依据.     

大功率LED粘结材料及热沉材料热分析

本文介绍了ANSYS有限元分析软件在大功率LED封装材料热分析中的应用,同时对1WLED的封装结构进行了热模拟分析,比较了3种不同的粘结材料和3种不同的热沉材料对LED封装结构的温度场分布,并对所模拟出的温度分布进行对比。结果表明,提高封装的粘结材料和热沉材料的导热率能够有效地降低芯片温度,从而提高LED的使用寿命。     

Net-shape forming of composite packages with high thermal conductivity

The continuing miniaturization of electronic devices in microelectronics and semiconductors drives the development of new packaging materials with enhanced thermal conductivity to dissipate the heat generated in electronic packages. In recent years, several promising composite materials with high thermal conductivity have been developed successfully for high performance electronic equipment to replace the traditional Kovar and Cu/W or Cu/Mo alloys, such as SiCp/Al, SICp/Cu, diamond/Al and diamond/Cu. However, these materials with high content of reinforcements have not been widely used in packaging field because they are hard to be machined into complex-shaped parts due to their greater hardness and brittleness. So, it is necessary to explore a near-net shape forming technology for these composites. In this paper, a novel technology of powder injection molding-infiltration is introduced to realize the near-net shaped preparation of the composite packages with high thermal conductivity.     

石墨烯修饰的碳纳米纤维制备及其电热转换

为提高碳纳米纤维(CNF)的电热转换效率,改善其综合导热系数,采用静电纺丝法将氧化石墨烯(GO)添加到聚丙烯腈(PAN)纤维中,经过预氧化和碳化处理后制得具有三维导热网络的CNF/rGO复合纤维膜以提高其热传输效率,并考察不同石墨烯含量和碳化温度对CNF/rGO复合纤维膜导热性能的影响.结果表明:采用rGO修饰CNF复...     

纤维体积分数对单向C/C复合材料导热系数的影响

采用无维布叠层的方式获得不同纤维体积分数的单向长炭纤维预制体,以化学气相渗透(CVI)增密技术制备了单向C/C复合材料.讨论了C/C复合材料的导热机理以及纤维体积分数对单向C/C复合材料导热系数的影响.研究表明,材料沿纤维方向的导热系数约为垂直纤维方向的10倍;材料沿纤维方向的导热系数在不同热处理温度下都随纤维体积分数的增加而增加,而材料垂直纤维方向的导热系数在低热处理温度下随纤维体积分数的提高而略增,但在高热处理温度下随纤维体积分数的提高先增加再降低.     

聚合物基纳米复合材料热导率计算

讨论了聚合物基高导热高绝缘纳米复合材料的导热机理与常用的导热理论模型。考虑到填充率、温度等的影响，用不同的理论模型计算了氧化铝纳米颗粒填充环氧树脂的热导率，并结合相关研究实验对不同的导热理论模型进行分析比较。通过添加高导热填料可显著提高聚合物材料的热导率，且热导率随填料填充率的增大而显著增大。热导率随在300 K到373 K的范围内，复合材料的热导率随着温度的升高而增大；而当温度超过373 K，复合材料的热导率则随着温度的升高缓慢下降。     

Experimental study on thermophysical properties of C/C composites at high temperature

Ablationthermalprotectivecompositesarethekeystructureofspacevehiclesprotectingthemfromaerody namicheatingduringtheirreentryintotheaerosphere.Thecarbonmatrixcompositesarethemostpromisingablationmaterialsusedinthisenvironmentduetotheirpotentiallyfavorablepr…     

中温SOFC复合阴极材料BSCN0.6-30%GDC的表征

通过固相反应法制备了钙钛矿氧化物Ba0.6Sr0.4Co0.9Nb0.1O3-δ(简称BSCN0.6),采用XRD对BSCN0.6与Gd0.1Ce0.9O1.95(简称GDC)电解质间的高温化学相容性进行表征。结果表明,BSCN0.6与GDC高温煅烧后存在微弱的固溶反应,但并未对阴极性能造成不利影响。将BSCN0.6与质量分数为30%的GDC复合(简称BSCN0.6-30%GDC)后作SOFC阴极,采用四电极法测电导、热膨胀测试等手段对复合阴极进行表征。结果表明,BSCN0.6与GDC复合降低了材料的电导率,同时也降低了材料的热膨胀系数,提高了阴极与GDC电解质间的热匹配性。以BSCN0.6-30%GDC复合材料作电极,700~800℃时对称电池BSCN0.6-30%GDC//GDC的极化阻抗为0.047~0.012Ω·cm2。因此,BSCN0.6-30%GDC复合材料有望作IT-SOFC的低极化阻抗的阴极材料。     

高温下高强混凝土导热系数反演及其变异性

为研究高温下高强混凝土（HSC ）的导热系数,对6种工况下的高强混凝土试件进行了高温试验,得到不同高温下高强混凝土的内部温度场。基于一维热传导理论和实测温度,利用差分原理推导的离散温度点表示的导热系数计算公式,反演分析了高温下高强混凝土的导热系数,并分析了高温下导热系数的变化规律及变异性;最后建立了高温下高强混凝土导热系数的计算公式。研究结果表明：高温下高强混凝土内部的温度变化可以分为3个阶段,高温下高强混凝土的导热系数随着温度的升高而逐渐降低,但是在200℃～400℃时出现反弹现象,500℃后趋于稳定;利用所建立的导热系数公式计算的温度场与相关文献中试验结果吻合较好。     

基于C-mount封装的半导体激光器热特性模拟分析

通过对半导体激光器热特性以及散热方式的理论分析,建立了C-mount封装半导体激光器的物理散热模型,针对其在稳态工作条件下的热特性,利用ANSYS有限元软件进行了模拟分析,对ANSYS自建模与外部导入两种建模方式进行分析,发现自建模方式更加精确。通过改变C-mount热沉的厚度,得到了芯片温度的变化规律,并从热流的角度进行分析。最后,通过引入导热性能良好的金刚石膜与石墨烯膜,设计了一种较为理想的复式散热结构。     

SiCp/Cu复合材料热膨胀性能研究

以电子封装基片为应用背景,采用挤压铸造方法制备了体积分数为55％,不同颗粒粒径增强的SiCp／Cu复合材料,并分析测试了颗粒粒径和热处理状态对材料热膨胀性能的影响规律．显微组织观察表明,复合材料颗粒分布均匀,材料组织致密;热膨胀性能测试表明,随着温度升高,复合材料的热膨胀系数呈非线性增加;SiC体积分数相同时,减小SiC颗粒尺寸有利于降低复合材料的热膨胀系数;退火处理可以减小基体中的热残余应力,有助于降低复合材料的热膨胀系数．