發(fā)布時間：2024-06-02 18:10

　　金剛石/銅復合材料是具有巨大潛力的先進封裝材料之一,因其具有較高的熱導率、較低的熱膨脹系數(shù)及適中的密度而受到眾多研究者的青睞。但因金剛石具有特殊的晶體結(jié)構(gòu)與極強的化學惰性,很難與純銅形成良好的界面結(jié)合。為了優(yōu)化界面、得到綜合性能優(yōu)異的復合材料,揭示復合材料界面結(jié)合狀態(tài)對其熱性能的影響規(guī)律,本文通過磁控濺鍍覆法對金剛石顆粒進行了Cr、W包覆層設(shè)計與調(diào)控,采用壓力輔助熔滲法制備了金剛石/銅復合材料。系統(tǒng)研究了Cr、W包覆層的物相組成、厚度對復合材料界面結(jié)合與熱導率的影響,采用XRD、SEM對包覆層、復合材料界面結(jié)構(gòu)進行了表征,揭示了復合材料界面特性與熱傳導性能之間的關(guān)系,主要的研究結(jié)果如下:(1)金剛石顆粒表面采用磁控濺射鍍覆的Cr、W包覆層均勻致密,通過調(diào)控沉積時間可以得到45-1100 nm的包覆層。對200 nm的Cr(300 nm的W)包覆金剛石經(jīng)600℃-900℃(900℃-1200℃)退火后,包覆層的物相均由金屬單質(zhì)變成了碳化物,除此之外,Cr包覆層中還有氧化物生成,退火過程中兩種包覆層表面未見開裂、脫落現(xiàn)象;低溫退火處理時Cr、W包覆的金剛石存在選擇性界面粘結(jié)現(xiàn)象,包覆層僅能...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1金剛石的晶體結(jié)構(gòu)

碩士學位論文8個碳原子組成，室溫下其晶格常數(shù)為0.3道與其相鄰的4個碳原子構(gòu)成共價單鍵。連接，其配位數(shù)為4，鍵角為109°28′，鍵長四面體。由于金剛石獨特的結(jié)構(gòu)，其上的碳部碳原子價電子都參與了共價鍵的形成，所。理想情況下，在金剛石{111}表面上的最外表面應存在兩....

圖1.2噴射沉積制備復合材料的示意圖

圖1.2噴射沉積制備復合材料的示意圖[37]此方法是利用熔點比增強體低的金屬或合金在熔融狀的工藝，孔隙率即是基體填充的體積分數(shù)，熔滲可分壓熔滲法一般制備潤濕角小于90°(潤濕性良好)的兩內(nèi)部的孔隙對金屬熔體產(chǎn)生毛細管力將金屬熔體吸入屬熔點以上溫度，通過施加機械壓力或者惰性氣....

圖2.1實驗工藝流程圖

圖2.1實驗工藝流程圖.2包覆層的制備采用自制的MIS800型多功能離子束磁控濺射復合鍍膜儀完成金剛石表覆層的鍍覆。該設(shè)備由四個考夫曼離子源、兩個磁控靶、兩個離子靶組離子源包括兩個濺射離子源，一個中能注入離子源和一個低能輔助離子磁控靶可采用直流、脈沖、射頻電源，而且靶基....

圖3.1鉻包覆層厚度與沉積時間的關(guān)系

金剛石/銅復合材料界面優(yōu)化與熱性能研究材，使其發(fā)生濺射而沉積在基體表面。其沉積速基距等有關(guān)，所以為了簡化實驗，本實驗通過固不同沉積時間來獲得不同鉻包覆厚度的金剛石7.19g·cm-3，金剛石密度為3.52g·cm-3，代入估度與沉積時間的關(guān)系，如圖3.1所示，從圖中可....

本文編號：3987609