銅表面絕緣導(dǎo)熱無機(jī)涂層的制備.pdf

1、銅是一種極其重要的工業(yè)原材料，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、抗疲勞等特性，在工業(yè)、電子集成電路中應(yīng)用廣泛。然而，銅制品在超過400℃條件下，極易氧化，強(qiáng)度降低，嚴(yán)重影響其使用壽命。此外，銅表面不絕緣，嚴(yán)重限制了制品在電路中的使用。本文為了解決這些問題，在銅表面制備了玻璃涂層。玻璃復(fù)合涂層包覆的銅，在較高的溫度環(huán)境下表現(xiàn)出良好的抗氧化性、絕緣性和導(dǎo)熱性。
　　本文的主要內(nèi)容是以Li2O-B2O3-SiO2系玻璃為主要原料，以Na2SiO3·

2、5H2O為粘結(jié)劑，無水乙醇為載液，采用氣氛液相燒結(jié)技術(shù)，在銅表面制備玻璃涂層。對玻璃涂層的制備工藝流程進(jìn)行探索，嘗試解決玻璃液在銅表面的潤濕問題。以納米ZrO2，納米α-Al2O3和45S5高膨玻璃粉作為增強(qiáng)體，分別與玻璃原料混合，制備成粘度適宜的漿料，采用浸漬提拉的方法，涂覆在銅的表面，經(jīng)熱處理形成復(fù)合涂層。對涂層的微觀結(jié)構(gòu)、組成，抗氧化性，附著力，耐磨性，擊穿場強(qiáng)和導(dǎo)熱特性進(jìn)行了研究。
　　研究表明，金屬銅的表面經(jīng)過缺氧氣氛熱

3、處理，形成一層Cu2O過渡層，在其表面制備的玻璃涂層能夠均勻的鋪展，得到的透明涂層表面光滑致密，厚度均勻。Cu2O過渡層的存在有效地改善了玻璃在銅表面的潤濕特性，銅滲透到玻璃中，得到的涂層與基底結(jié)合牢固。
　　以納米ZrO2為增強(qiáng)體，在銅表面制備出ZrO2/玻璃復(fù)合涂層，涂層的表面光滑致密，厚度均勻。涂層包覆的銅，在空氣中400℃條件下氧化處理61h，銅基底無明顯氧化。涂層與基底附著力強(qiáng)，隨著增強(qiáng)體ZrO2含量的增加，涂層的耐磨特

4、性顯著增加，當(dāng)ZrO2的含量為5％時(shí)，涂層的擊穿場強(qiáng)高達(dá)27.4kV/mm，ZrO2的添加有利于涂層熱導(dǎo)率的提高。
　　以納米α-Al2O3為增強(qiáng)體，在銅表面制備出Al2O3/玻璃復(fù)合涂層。通過調(diào)節(jié)增強(qiáng)體的含量，改變涂層的組成。結(jié)果表明，在銅表面制備出的復(fù)合涂層，表面光滑致密，厚度均勻。在空氣中400℃條件下氧化61h，復(fù)合涂層包覆的銅基底無明顯氧化。隨著Al2O3的含量增加到20%時(shí)，涂層的耐磨特性顯著增強(qiáng)，涂層的擊穿場強(qiáng)高達(dá)3