A1-Y2W3O12的制備、熱膨脹特性及電導(dǎo)性研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)對(duì)材料的要求越來越高，多功能復(fù)合材料越來越受到人們的青睞。負(fù)熱膨脹材料具有隨溫度升高體積減小的特性，利用該種材料與常規(guī)熱膨脹材料復(fù)合有望得到膨脹系數(shù)可調(diào)的復(fù)合材料，甚至零膨脹材料。近年來，采用負(fù)熱膨脹材料與常用材料復(fù)合制備近零膨脹或可控膨脹材料已經(jīng)成為材料制備中的熱點(diǎn)之一。負(fù)熱膨脹材料與常用材料的復(fù)合研究有:負(fù)熱膨脹材料與金屬復(fù)合、負(fù)熱膨脹材料與陶瓷復(fù)合、負(fù)熱膨脹材料與高分子材料復(fù)合等。負(fù)熱膨脹材料與

2、金屬復(fù)合在集成電路和芯片封裝技術(shù)方面可望達(dá)到突破性進(jìn)展，能夠同時(shí)滿足對(duì)封裝材料散熱、導(dǎo)電、低膨脹及與硅基熱匹配的要求。
　　本文采用液相共沉淀法制備出Y2W3O12，采用固相法制備出Al-Y2W3O12復(fù)合材料，分別研究了在600、630、660和700℃溫度條件保溫4h制備出的不同質(zhì)量比復(fù)合材料的行為及其特性。X射線衍射結(jié)果表明，不管使用哪種溫度燒結(jié)樣品，不管以哪個(gè)質(zhì)量比混合樣品，利用該種方法制備出的復(fù)合樣品的衍射譜均只有Al和

3、Y2W3O12的衍射峰，無其它雜相，不存在Al對(duì)Y的取代問題。利用掃描電鏡分析了復(fù)合樣品的表面形貌，并對(duì)樣品進(jìn)行元素面掃描，結(jié)果表明:在630℃條件下燒結(jié)的復(fù)合材料呈現(xiàn)很好的嵌入式復(fù)合結(jié)構(gòu)——小顆粒的Y2W3O12鑲嵌在片狀或塊狀的金屬Al中，而在其它溫度條件下燒結(jié)出的樣品沒有呈現(xiàn)嵌入式復(fù)合結(jié)構(gòu)。利用熱膨脹儀對(duì)樣品進(jìn)行膨脹系數(shù)的測(cè)量，發(fā)現(xiàn)Y2W3O12具有很強(qiáng)的吸水性。當(dāng)Al與Y2W3O12的質(zhì)量比為2∶8時(shí)，660℃和700℃溫度條件

4、燒結(jié)的復(fù)合樣品，其吸水性均比純Y2W3O12的強(qiáng)。但630℃條件下燒結(jié)出的復(fù)合材料具有特殊的膨脹特性—當(dāng)Al與Y2W3O12的質(zhì)量比超過7∶3時(shí)，復(fù)合材料幾乎不表現(xiàn)出吸水性，在RT～600℃范圍內(nèi)，復(fù)合材料的平均熱膨脹系數(shù)為14.76×10-6/K，大約為Al的熱膨脹系數(shù)的二分之一;當(dāng)Al與Y2W3O12的質(zhì)量比為2∶8時(shí)，復(fù)合樣品吸水性比Y2W3O12的吸水性要弱。利用電化學(xué)工作站對(duì)復(fù)合樣品進(jìn)行線性掃描伏安曲線的測(cè)量，結(jié)果表明:630