Mo-Cu合金的致密化机理和方法.pdfVIP

Mo-Cu 合金的致密化机理与方法 韩胜利 宋月清 崔 舜 周增林 （北京有色金属研究总院, 北京 100088 ） 摘 要 由于金属Mo 和 Cu 之间互不溶解，浸润性能差，导致 Mo-Cu 的致密化过程进行相对困难。本文分析了 Mo-Cu 致密化因素，对Mo-Cu 复合材料致密化的各种方法进行分析和讨论，为制备高性能Mo-Cu 复合材料提供参 考。 关键词 Mo-Cu 假合金 致密化 粉末冶金 Mechanism and Technique on the Densification of Mo-Cu alloys Han Shengli Song Yueqing Cui Shun Zhou Zenglin (Beijing General Research Institute for Nonferrous Metals,Beijing,100088 ) Abstract Mo-Cu powders composites is rather difficult to density, due to the insolubility and poor wetting property between Mo and Cu.This paper will analyze and discuss several methods for enhancing densification, effort to establish foundation for producing Mo-Cu composites with high perfomance is given. Key words molybdium-copper pscuda-alloy ，densification，powder metallurgy 1 引言 Mo-Cu 复合材料具有低的膨胀系数及高的导热系数，并且其膨胀系数及导热系数可以调节控制，即可 以通过组分配比来改变其导热系数和线膨胀系数等参数。由于上述优点，近年来Mo-Cu 复合材料在大规模 集成电路和大功率微波器件中得到了广泛的应用，其作为基片、嵌块、连接件和散热元件得到了迅速发展， 发展潜力巨大[1~7] 。目前国内虽然对电子封装及热沉用Mo-Cu 复合材料进行了大量的相关研究，但所制得的 Mo-Cu 复合材料致密度不高，国内应用主要以进口产品为主。因为在许多高要求的应用领域,如电真空材料 等都需要近乎全致密的Mo-Cu 复合材料，以保证气密性等特殊性能要求。因此开展Mo-Cu 复合材料的致密 化研究，为制备高致密的Mo-Cu 复合材料提供技术依据，具有重要的实际意义。本文将针对应用中不同的 性能要求，分析Mo-Cu 复合材料致密化过程存在的问题，提出进一步提高Mo-Cu 复合材料致密化的思路和 方法，为制备高致密 Mo-Cu 复合材料提供参考。 2 Mo-Cu 复合材料致密化过程中存在的问题 对于Mo-Cu 复合材料，要提高其致密度，首先要保证在液相烧结过程液态Cu 能够润湿Mo 颗粒表面， 好的润湿性能够保证液相Cu 在Mo 颗粒表面的铺展，保证颗粒间获得更强的相互吸引，将有利于液相在空 洞中的运动，而差的润湿性会造成颗粒间的排斥，使液相Cu 从Mo 骨架中流出。Mo 颗粒表面被 Cu 液相的 σ − σ 润湿性好坏，可由二者的接触角 θ 来判断。Young 方程 cos θ = S Sl 给出了其关系。当θ 角在0° ~90°之间， σ l 相与液相部分浸润。当θ=0°时，固相与液相完全浸润。Senkara 采用照相法测定了不同温度下Cu 液滴在Mo 板上的接触角。如表所示。从表 1 中可以看出，在1593