镧参与金属胎体/金刚石复合材料界面反应的热力学及动力学分析

通过分析镧参与金属胎体 /金刚石复合材料界面反应的热力学及动力学条件 ,指出在本试验烧结条件下 ,镧参与反应的热力学条件已得到满足 ,可以直接或间接参与金属胎体与金刚石颗粒之间的界面反应 ,但在不同的工艺条件下 ,镧的作用程度不同。

稀土元素La对金属胎体/金刚石复合材料粘结性能的影响

研究了稀土元素Ｌａ对Ｃｕ基金属胎体／金刚石复合材料抗弯强度和粘结性能的影响。结果表明，试验条件下，金属胎体／金刚石复合材料的抗弯强度和粘结性能在Ｌａ含量为０．３２％时达到最大值。分析表明：稀土元素Ｌａ的加入可减少金属胎体中的孔洞等缺陷，改善金属胎体对金刚石的润湿性，从而可以提高复合材料的强度和粘结性能。

镧的不同化合物对金属胎体/金刚石复合材料粘结性能的影响

在本文中 ,以不同化合物形式 (LaNi5 、La2 O3、La(NO3) 3)将稀土元素镧加入到铜基金属胎体中 ,测试了金属胎体 /金刚石复合材料的抗弯强度和粘结性能。研究表明 ,加入适量的LaNi5 可显著提高复合材料的强度和粘结性能 ;La2 O3对复合材料的强度和粘结性能影响不大 ;La(NO3) 3使得复合材料的强度和粘结性能显著降低。并对各化合物产生不同作用的机理进行了探讨。

芯片用金刚石增强金属基复合材料研究进展

随着电子设备集成化程度越来越高,对高导热封装材料的需求也越来越大,金刚石增强金属基复合材料凭借其高导热性能成为研究焦点。然而,由于金刚石颗粒与金属基体之间的不润湿特性,具有高导热性的金刚石增强金属基复合材料难以制备。文中综述了金刚石增强金属基复合材料的研究进展,包括界面改性、工艺参数优化和复合材料制备方法,并指出了金刚石增强金属基复合材料目前存在的问题和今后的研究方向。

稀土元素La在金属胎体金刚石复合材料中的作用

研究了不同热压烧结条件下 ,稀土元素La对铜基胎体 金刚石复合材料的抗弯性能和断口形貌的影响 .结果表明 :加入适量的La ,可以减少胎体中孔洞缺陷 ,改善胎体的组织结构 ,提高胎体性能 ;适量La可以净化金刚石表面 ,提高金刚石颗粒和金属胎体之间的黏结性能 ,并能进一步提高金属胎体 金刚石复合材料的性能 .

金刚石/铜-硼复合材料界面结构及其对热导率和力学性能的影响

通过控制硼含量制备不同界面结构的金刚石/铜复合材料,研究复合材料的界面显微组织及其对热性能和力学性能的影响。结果表明,界面处形成微米级B4C齿状结构,该结构为界面结合提供冶金结合和机械啮合的双重作用。金刚石/铜-硼复合材料获得最高为695 W/(m·K)的热导率和535 MPa的弯曲强度。金刚石与B4C之间形成具有金刚石(111)//B4C (104)取向关系的半共格界面。微纳米级齿状结构可提高界面声子传输效率和界面结合强度。

花岗石加工用金刚石-金属复合材料磨损机理研究

本文通过大量实验过程，跟踪观察了花岗石锯切过程中金刚石－金属复合材料在各种加工条件下的磨损状态；探讨了花岗石种类、金刚石、金属合金结合剂等因素对磨损状态的影响。最后，分析了磨、抛过程中金刚石的磨损特点，并提出了相应的解决措施。

新型电子封装用金刚石/金属复合材料的组织性能与应用

随着微电子技术的高速发展,金刚石/金属复合材料作为新一代的电子封装材料受到了广泛的重视,它与传统的电子封装材料相比,具有更优异的性能,是未来封装、热沉材料最有潜力的发展方向之一。对金刚石/金属复合材料的性能、制备工艺及应用发展进行了综述,并提出了未来的研究开发方向。

不同冷压压力下Fe-Cu基金刚石复合材料超薄切锯胎体的组织和致密化机理

采用单轴模压法,以Fe-Cu基单元素混合粉末为原材料,在不同冷压压力下制备Fe-Cu基金刚石复合材料超薄切锯胎体压坯;利用显微硬度仪、阿基米德原理和OM、SEM表征冷压坯的显微硬度、组织和密度,研究不同压力下冷压坯的致密化机理。结果表明:随着冷压压力的增大,压坯中粉末的变形不均匀,粉末间摩擦力不断发生变化,制约了粉末颗粒的结合方式、显微硬度、排布及胎体密度。

金刚石颗粒增强金属基高导热复合材料的研究进展

随着我国电子技术的不断发展,对于电子封装材料的要求不断提高,作为新一代电子封装材料的金刚石颗粒增强金属基复合材料由于具备优异的热物理性能和良好的机械性能,受到了广泛的关注。就金刚石增强金属基复合材料的研究进程进行了总结,并列举了国内外研究者们在金刚石增强金属基复合材料方面所取得的进展。包括针对复合材料界面优化所采用的金属基体合金化、金刚石表面金属化以及先进制备技术的开发。并且总结了复合材料导热理论研究中所提出的理论和模型。最后,对于金刚石颗粒增强金属基高导热复合材料的进一步研究方向提出了展望。

复合化学镀层对金刚石-金属复合材料性能的影响

本文研究了化学镀Ni Cr P和Ni W P对金刚石 金属复合材料性能的影响。结果发现 ,在Co基和Ni 青铜基复合材料中 ,Ni Cr P和Ni W P镀层均可以起到提高复合材料抗弯强度的作用。相对而言 ,Ni Cr P效果更好 ,这与Cr对金刚石的化学活性较高 ,Ni Cr P熔点较低以及金刚石、镀层、结合剂三者之间的界面反应等有关。

单轴模压法制备Cu-Fe基金刚石复合材料超薄切锯胎体的致密化机理

采用单轴模压法,以Cu-Fe基元素混合粉末为原料,在不同冷压压力下制备Cu-Fe基金刚石复合材料超薄切锯胎体压坯;利用修正Heckel模型建立压制压力与压坯相对密度的关系,用显微硬度仪、OM、SEM和阿基米德原理表征粉末松装密度、冷压坯的显微硬度、冷压坯的组织和密度。结果表明:修正Heckel模型的精确度高,模型在149、187和224 MPa压力下相对密度的计算值与实验值相吻合;但随压制压力的增大,压坯中粉末的变形越来越不均匀,粉末颗粒间摩擦力不断发生变化,并且模型低估了高压力下粉末的加工硬化,使168和205 MPa压力下的计算值高于实验值;由于压坯的高径比很小,粉末体的横向变形受到抑制,使得压坯组织呈轴、径向相异的特征,模型拟合的泊松比值小于文献报道。

金属基纳米金刚石复合材料的制备工艺研究

本文对Al5Cu基和Cu1 0Sn基纳米金刚石复合材料的制备进行了尝试 ,并分析了混粉工艺对复合材料显微组织和性能的影响。实验结果表明 ,基体粉末粒径对复合材料中纳米金刚石团粒的分布均匀性影响显著。本实验设计的新工艺 ,从制备亚微米CuO粉开始 ,通过还原、热压 ,成功地制备出了纳米金刚石团粒弥散分布的Cu1

金刚石刀具振动切削颗粒增强金属基复合材料的切削机理研究

金属基复合材料(MMCs)具有强度高、密度小的特点,可广泛应用于航空航天和汽车领域,但是这种材料的难加工特性限制了其进一步推广。采用超声振动切削可以降低切削力和切削热效应,对于难加工材料和难加工零件的精密加工具有特效[1]。本文采用金刚石刀具进行切削试验,对超声振动切削金属基复合材料的切屑形态、切屑变形系数和剪切角、切削表面微观形貌与粗糙度、加工表面残余应力及刀具磨损等几方面进行了深入的研究,并与非振动切削方法进行了对比。

热沉衬底金刚石/铜复合材料表面金属化工艺研究

为了改善金刚石/铜复合材料的表面特性,采用化学镀镍与电镀金结合的方式。先通过SnCl2溶液和PdCl2溶液对复合材料表面进行敏化、活化等预处理,并研究预处理对后续化学镀镍层产生的影响。通过SEM(扫描电子显微镜)、EDXS(能量色散X射线光谱仪)、OM(光学显微镜)和热振、高温烘烤等实验措施数据的分析对复合镀层进行研究,研究结果表明,通过化学镀加电镀的方法在金刚石/铜复合材料表面得到了高结合力、均匀致密的镍合金镀层。

金刚石/金属基复合新型热管理材料的研究与进展

先进微电子技术的飞速发展推动了于功能结构一体化新型热管理材料的研发。以高导热金刚石/金属基(铝、铜、银)复合材料为重点,综述了其优异的性能特点、近年来国内外的制备方法和研究进展、市场化应用现状等,分析了晶体结构、材料组分、微观界面等对复合材料热性能的影响,并进一步提出了该方向亟待解决的问题。

孕镶金刚石复合材料用纳米级胎体粉末的脉冲电流烧结试验

为降低孕镶金刚石复合材料的烧结温度,采用脉冲电流烧结法,对纳米Cu粉末、纳米WC-12%Co粉末及常规的63# 配方胎体进行了烧结实验。结果表明,纳米Cu粉在700℃可实现致密化,纳米WC-12%Co粉末、63#配方胎体可分别在1 100℃、850℃实现致密化,均大大低于常规烧结方法的烧结温度,还起到保护金刚石、降低能耗、增加石墨模具寿命的作用。

金刚石表面镀钨对铜/金刚石复合材料热导率的影响

利用粉末覆盖烧结法成功在金刚石表面镀覆W,并采用气体压力熔渗法制备Cu/diamond(W)复合材料。研究了不同镀覆温度对镀层微观结构以及复合材料热导率的影响。结果表明,金刚石表面镀钨有效的改善了界面结合,提高了复合材料热导率。镀层厚度随镀覆温度的提高而明显增加,复合材料热导率先增高再降低。当镀覆工艺为1 050℃保温15 min时,镀层厚度为2 000nm,复合材料热导率最高可达到670 W/mK。

电子封装用金刚石/铜复合材料界面与导热模型的研究进展

金刚石/铜复合材料具有高热导率、高强度、热膨胀系数可调的优点,是极具发展潜力的新一代电子封装材料。针对复合材料两相界面结合较差的问题,目前主要采用添加活性元素在界面处生成碳化物层的方法来改善。论述了活性元素添加的两种手段,即基体合金化和金刚石表面金属化的研究进展,并归纳了金刚石/铜复合材料导热模型的发展情况,最后提出了金刚石/铜复合材料在界面研究中面临的挑战和其未来努力的方向。

先进高导热铝/金刚石复合材料及其导-散热部件制备技术

先进电子产品已经渗透至国计民生的每个角落,而随着电子技术的飞速发展,散热问题正迅速成为限制众多产业继续进步的瓶颈,因此金刚石颗粒弥散强化金属基复合材料成为世界范围内的研发热点,尤其是Al/diamond复合材料。依靠北京科技大学具有自主知识产权的高压气体辅助熔渗技术,相关研究团队成功解决了Al/diamond复合材料两相界面优化及可控性问题,制备获得热导率达到750(W·m-1·K-1)以上的复合材料,达到世界领先水平;同时配合近终成型技术,高质量实现大尺寸复杂形状Al/diamond复合材料散热部件的生产;相关技术和产品的推广可以为解决不同领域所面临的共性散热问题提供核心解决方案。