超细晶W-Cu复合材料制备及其热性能研究

发布时间：2023-04-09 14:32

　　随着电子器件向高功率和轻量化的方向不断发展,对电子封装热沉材料提出了更高的性能要求。W-Cu复合材料具有较高的强度、良好的导热性和较低的热膨胀系数,且结构组织可调,作为电子封装材料在微电子行业具有广阔的应用前景。然而,由于W、Cu元素之间熔点相差较大、互不相溶且润湿角较大,采用传统粉末冶金方法很难获得致密度较高和性能优异的W-Cu烧结体。通过制备纳米W-Cu复合粉体提高其烧结活性和组元分布均匀性有望解决上述问题。本文以偏钨酸铵(AMT)和硝酸铜(Cu(NO₃)₂·3H₂O)为原料,氨水(NH₃H₂O)为PH调节剂,采用化学共沉淀法合成了W-Cu氧化物前驱体,经过煅烧、机械球磨和氢气(H₂)还原工艺制得了纳米W-15 wt.%Cu复合粉体。采用真空热压烧结法对W-15wt.%Cu复合粉体在不同温度(900¹050°C)、压力(60¹20 MPa)和保温时间(1 h³h)进行烧结.研究发现:XR...

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【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 W-Cu复合材料应用现状
        1.2.1 W-Cu复合材料在电工领域的应用
        1.2.2 W-Cu复合材料在微电子行业应用
        1.2.3 微电子行业对电子封装材料性能要求
    1.3 W-Cu块体材料制备方法
        1.3.1 熔渗法
        1.3.2 高温液相烧结法
        1.3.3 活化烧结法
        1.3.4 粉末注射成型法
        1.3.5 场助烧结技术制备W-Cu复合材料
        1.3.6 其他的烧结方法
    1.4 W-Cu纳米复合粉体制备工艺
        1.4.1 机械合金化法
        1.4.2 溶胶-凝胶法
        1.4.3 机械-热化学法
        1.4.4 喷雾干燥法
        1.4.5 化学共沉淀-氢还原法
        1.4.6 其他粉末制备方法
    1.5 热压固相烧结法制备W-Cu复合材料进展
    1.6 本文研究目的、研究意义及主要内容
        1.6.1 研究目的及意义
        1.6.2 主要研究内容
第二章 实验部分
    2.1 引言
    2.2 实验原料和实验设备
    2.3 实验步骤
        2.3.1 粉末制备
        2.3.2 粉末烧结
    2.4 性能测试及微观组织表征
        2.4.1 粉末物相分析
        2.4.2 粉体形貌和显微组织表征
        2.4.3 体积密度的测量
        2.4.4 W-Cu块体合金显微组织观察
        2.4.5 复合材料热导率分析
        2.4.6 热膨胀性能测量
        2.4.7 显微硬度测量
第三章 实验结果与讨论
    3.1 引言
    3.2 还原前后复合粉体表征
    3.3 W-15 wt.% Cu复合粉体烧结致密化及显微组织
        3.3.1 烧结温度对W-15 wt.% Cu复合粉体烧结行为的影响
        3.3.2 烧结压力对W-15 wt.% Cu复合粉体烧结行为的影响
        3.3.3 保温时间对复合材料烧结行为的影响
    3.4 W-15 wt.% Cu复合材料热性能分析
        3.4.1 复合材料热导率分析
        3.4.2 复合材料热膨胀系数分析
    3.5 复合材料力学性能分析
第四章 结论与展望
    结论
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果
致谢



本文编号：3787181