热处理对高体积分数SiCpAl的性能的影响.pdf

2006年年会专刊 热处理对高体积分数SiCp／AI的性能的影响 郑超于家康 (西北工业大学) 摘 要 响。结果表明，致密度对材料的抗弯强度有很大的影响，致密度为94％与98％时，强度分别为321及389MPa，相差约70MPa；热处理 对复合材料的抗弯强度及热膨胀系数有较大的影响。淬火态材料的强度达到410MPa，同时，使材料的热膨胀系数减小。 关键词：复合材料；致密度；抗弯强度；热膨胀系数；热处理 随着微电子技术的迅速发展，对于封装技术提出越 态)。用于热处理的试验的试样的致密度必须达到 来越苛刻的要求。SiCp／A1作为一种新型的电子封装 材料具有生产工艺灵活，热物理陛能可通过改变SiC颗 98％以上，以免致密度对试验结果产生影响。时效工艺 粒的体积分数进行调整以及具有优异的力学性能的特 为(175±5)℃×15h，空冷；退火工艺为：(400±5)℃ 点¨订1。为了与电子器件或陶瓷基板的热膨胀系数相 ×5h，炉冷至室温。淬火工艺为(500±3)℃×3h，水 匹配，SiC颗粒的体积分数必须达到65％以上。 12h。 为更进一步发挥SiCp／A1复合材料的潜能，热处理 是一种重要的手段。但到目前为止，这方面的文章大多 1．3性能测试 是针对低体积分数的。热处理对高体积分数SiCp／A1 复合材料的显微组织分析在OlypusPM-乃金相光 的力学物理性能的影响的研究很少。本试验主要研究 高体积分数SiCp／A1的致密度对抗弯强度的影响及热 X’Pert PRO；抗弯强度在国产电子万能测试机上测量。 处理对抗弯强度及热膨胀系数的影响。 压头移动速度为0．5mm／min．，室温下测量。热膨胀系 数用德国NETSCH 1 试验 ℃开始测量，升温速度为5℃／min． 1．1复合材料的制备 2结果及分析 增强体选用5pm及50斗m两种绿色a-SiC颗粒。 铝合金为自制，主要成分为8％一10％的Si，2％～3％ 2．1 微观组织观察及X射线衍射分析 的Mg，其余为Al。首先，将两种SiC颗粒，按1：3的质 量比充分混合后，在模具中压制成型，脱脂烧结后制成 从图1片中可以看出，SiC颗粒均匀地分布于铝合 具有一定强度的体积分数约为67．5％的预制体。采用 金基体中。组织均匀、致密，无颗粒团聚现象。这对于 复合材料的力学、物理性能是有益的。从金相组织上 无压浸渗法制备SiCp／A1复合材料。将预制体垂直放 置于铝合金液中，在N：气气氛保护下，于1050℃保温 看，随着致密度的减少，组织中的黑点增多，黑点有可能 约2h后，炉冷至800 是孔洞，说明浸渗不完全。‘ oC后出炉空冷，得到SiCp／A1复合 材料。 从图2可以看出，在复合材料中共有5相存在： 1．2试样的制取 SiC，Al，M92Si，Si，MgAl204。 复合材料在制备过程中存在以下反应： 用线切割