Sip-Al復合材料制備及性能研究.pdf

1、Sip/Al復合材料由于較高的熱導率、較低的熱膨脹系數(shù)、較低的密度、易于加工等優(yōu)點，因此在電子封裝領域具有廣泛的應用前景。本文采用無壓浸滲法制備Sip/Al復合材料，研究了工藝參數(shù)對Sip/Al復合材料組織以及對復合材料相對密度的影響；對無壓浸滲后復合材料的凝固組織進行了分析。同時研究了Si顆粒粒徑、基體合金、工藝參數(shù)、Si體積分數(shù)對Sip/Al復合材料熱物理性能、抗彎性能的影響。
　　實驗研究表明：采用無壓浸滲法制備出的Sip/

2、Al復合材料組織均勻、致密。在相同浸滲時間下，隨著浸滲溫度升高，Si顆粒由開始不規(guī)則形狀，逐漸演變成Si顆粒尖角消失，出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象、顆粒之間相互聯(lián)結；最后Si顆粒形狀已發(fā)生明顯的變化，形成具有網(wǎng)絡狀結構的Si相。Sip/Al復合材料的相對密度會隨著浸滲溫度的升高、浸滲時間的延長而增大。
　　Si相間的Al-Si基體合金中不再是典型的初生相和共晶組織，而是出現(xiàn)了類似離異共晶的結晶現(xiàn)象，即初晶Si和共晶Si是在原存的Si相上結晶長大。

3、Sip/Al復合材料的界面結合良好，XRD分析顯示復合材料中只有Si相和Al相，沒有發(fā)現(xiàn)界面反應物的存在。
　　隨著Si顆粒粒徑的增大，Sip/Al復合材料的熱導率增大，熱膨脹系數(shù)變大，抗彎強度降低。以ZL102為基體的Sip/Al復合材料，在相同條件下，熱導率低于以純鋁1060為基體的復合材料，熱膨脹系數(shù)也更小，抗彎強度要高于以純鋁1060為基體的復合材料。
　　隨著浸滲溫度的升高、浸滲時間的延長，Sip/Al復合材料的熱