無壓浸滲法制備SiCp-Al復(fù)合材料.pdf

1、碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料因具有高的熱導(dǎo)率、低的熱膨脹系數(shù)、比強(qiáng)度和比剛度高以及易于近凈成型等特點(diǎn)而成為研究的熱點(diǎn),被視為未來的新型電子封裝材料。為此,本文研究了SiCp／Al的無壓浸滲法制備及其力學(xué)性能和熱物理性能。
　　 采用無壓浸滲法制備SiCp／Al復(fù)合材料,通過對碳化硅顆粒的表面處理,基體合金的成分設(shè)計,不同粒徑碳化硅顆粒的配比以及浸滲熱歷史的改善得到了無壓浸滲的SiCp／Al復(fù)合材料。利用金相顯微鏡(OM)、X射線衍

2、射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、電子萬能實驗機(jī)、閃光熱導(dǎo)儀(Laser flash apparatus)、熱膨脹儀(Dilatometer)等研究了SiCp／Al復(fù)合材料的顯微組織及力學(xué)和熱物理性能。
　　 實驗結(jié)果表明:通過控制造孔劑的添加量以及使用不同粒徑的顆粒配比可以得到不同孔隙率的預(yù)制型。通過分段加熱工藝,在高純氧氣氣氛中采用自氧化法處理的SiC預(yù)制型的抗壓強(qiáng)度較未經(jīng)自氧化處理的預(yù)制型大幅提高,主要因為是SiC表面生成

3、了α-方石英的氧化膜。同時,經(jīng)過自氧化處理的預(yù)制型能更好的浸滲AlSiMg基體合金液,從而提高所制備SiCp／Al復(fù)合材料的致密度,減少復(fù)合材料的殘余孔隙率；當(dāng)Al合金液中Si的含量達(dá)到11wt％時,沒有有害相Al4C3的生成；Mg的含量對復(fù)合材料的殘余孔隙率有影響,進(jìn)而影響復(fù)合材料的抗壓強(qiáng)度。實驗條件下最佳基體合金成分為Al-11wt％Si-6wt％Mg；采用(50μm:10μm=3:2)粒徑的綠SiC顆粒配比,以石墨(10μm)作為