武高辉
,
修子扬
,
孙东立
,
张强
,
宋美慧
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2006.03.006
为研究电子封装用Sip/Al复合材料热物理及力学性能,利用挤压铸造方法制备了体积分数为65%的Sip/LD11(Al-12%Si)可回收环保型复合材料.采用TEM观察、膨胀仪、激光导热综合测试仪以及万能电子拉伸试验机等设备及技术对复合材料进行研究.结果表明:Sip/LD11复合材料组织致密,材料中未观察到孔洞和缺陷;20～50℃时复合材料的热膨胀系数为8.1×10-6/℃,并随着温度的升高而增加,退火处理能够降低复合材料的热膨胀系数;Sip/LD11复合材料铸造状态和热处理状态的热导率分别为132.9、160.1 W/m·℃,复合材料的弯曲强度和比模量较高;可以采用化学镀方法在复合材料表面涂覆Ni层,镀层结合强度良好,是一种优异的电子封装用复合材料.
关键词:
Si
,
铝基复合材料
,
热导率
,
热膨胀
,
电子封装
王春雨
,
武高辉
,
张强
,
张云鹤
,
修子扬
,
陈国钦
中国腐蚀与防护学报
doi:10.3969/j.issn.1005-4537.2008.01.013
对Cf/Al、SiC/Al、Al2O3/Al三种铝基复合材料的腐蚀研究现状和防护方法进行了讨论.Cf/Al复合材料以电偶腐蚀为主.SiC/Al 复合材料的腐蚀多发生在碳化硅纤维和铝基体的界面处,其原因是界面处的缝隙容易导致孔蚀和缝隙腐蚀,并最终可能造成表面剥层.Al2O3是绝缘体,与Al不存在电偶腐蚀,同SiC/Al和C/Al等相比具有更高的耐腐蚀性.目前提高铝基复合材料的防腐蚀性能的方法,主要包括铝基复合材料表面阳极氧化防护膜、表面化学钝化防护膜、其他表面涂镀层、增强体表面涂层、基体合金化等.最后展望铝基复合材料腐蚀与防护的研究和发展.
关键词:
铝基复合材料
,
腐蚀性能
,
防护方法
宋美慧
,
修子扬
,
武高辉
,
宋涛
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2005.06.010
采用挤压铸造法制备了Sip/Al复合材料.材料组织致密,增强体颗粒分布均匀.热物理性能研究表明,复合材料的热导率大于90 W/(m·K),线膨胀系数可在(7.48～9.99)×10-6/K范围内调整.增加基体合金中的Si含量有利于降低材料的线膨胀系数,但同时也会使热导率降低.对复合材料进行退火处理可有效降低其线膨胀系数,提高热导率.Sip/Al复合材料作为新型环保复合材料已经基本满足电子封装高导热、低膨胀的使用要求.
关键词:
铝基复合材料
,
热膨胀
,
热导率
,
电子封装
陈国钦
,
修子扬
,
朱德智
,
张强
,
武高辉
材料热处理学报
采用挤压铸造法制备了SiC颗粒体积分数分别为50%、55%和60%的SiCp/Cu复合材料,并分析测试了体积分数和热处理状态对复合材料热膨胀性能的影响规律.显微组织观察表明:复合材料的组织致密,SiC颗粒分布均匀.热膨胀性能测试表明:铸态复合材料的平均线热膨胀系数(20～100℃)介于8.8～9.9×10-6/℃之间,且随SiC含量的增加而降低,实验值与Kemer模型预测值相符.退火处理町以减小基体中的热残余应力,有助于降低复合材料的热膨胀系数,退火态复合材料的热膨胀系数实验值与Turner模型预测值相符.
关键词:
电子封装
,
SiCp/Cu复合材料
,
热膨胀系数
,
退火处理
武高辉
,
修子扬
,
孙东立
,
姜龙涛
,
栾伯峰
,
张宏
材料科学与工艺
采用挤压铸造技术制备了体积分数为40%的SiC_p/2024Al复合材料,采用TEM对不同尺寸稳定化处理条件下复合材料的微观组织进行了观察,并探讨了尺寸稳定化热处理工艺对复合材料拉伸性能的影响.TEM观察表明:由于SiC颗粒与2024Al基体的热膨胀系数不同,热错配的作用使冷热循环处理后基体中的位错密度增加,为S'相的形成提供了有利的形核部位,促进了S'相的析出,这两种因素都有利于提高复合材料的强度.室温拉伸测试结果表明:零次冷热循环热处理后的SiC_p/2024Al复合材料拉伸强度比较好,两次冷热循环处理后复合材料的强度有所下降,但随着循环次数的增加,复合材料的强度逐渐增加;不同的冷热循环次数对于拉伸断裂方式和断口形貌无显著影响.
关键词:
复合材料
,
尺寸稳定化
,
冷热循环处理
姜龙涛
,
陈国钦
,
修子扬
,
范瑞君
,
武高辉
,
赫晓东
稀有金属材料与工程
采用TiB_2颗粒与铝粉混配的方法,获得利于成形的预制体,采用压力浸渗法制备体积分数为20%的TiB_(2P)/6061Al复合材料,并采用10:1的挤压比对复合材料进行热挤压.利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和万能电子拉伸机对热挤压前后复合材料的微观组织及力学性能进行研究,发现经过该种方法制备的复合材料经热挤压后具有良好的室温拉伸力学性能,抗拉强度为447.5 MPa,弹性模量为121.8 GPa,延伸率可达7.95 %,显示出良好的强塑性配合,分析其强塑性来源于增强体与基体之间的良好界面结合、晶粒细化强化和沉淀强化.
关键词:
复合材料
,
TiB_2颗粒
,
力学性能
,
高强塑性
修子扬
,
宋美慧
,
孙东立
,
张强
,
武高辉
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2005.02.016
为研究增强体含量对电子封装用Si颗粒增强铝基复合材料热物理性能的影响,采用挤压铸造法制备了以高纯Si粉为增强体,LD11铝合金为基体,体积分数分别为55%、60%和65%的3种复合材料.利用金相显微镜、热膨胀分析仪、热导率测试仪等多种手段对复合材料的微观组织及热物理性能进行了研究,并对试验结果进行数值模拟.显微组织观察表明,复合材料的铸态组织均匀、致密.通过改变复合材料增强体的含量,复合材料的热膨胀系数介于(8.1～12)×10-6/℃之间可调,热导率大于87.7 W/m·℃,满足电子封装用材料的要求.Sip/LD11复合材料的热膨胀系数介于Rom模型和Turner模型之间,Kerner模型能够更好地预测Sip/LD11复合材料的热膨胀系数.热导率计算结果均大于测试值.
关键词:
Si颗粒
,
铝基复合材料
,
热膨胀
,
热导率
,
电子封装
吴哲
,
武高辉
,
康鹏超
,
修子扬
稀有金属材料与工程
通过渗流铸造的方法制备出Wf/Cu82Al10Fe4Ni4复合材料,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)和扫描电镜(SEM)研究其动态压缩行为及断裂特性.结果表明:复合材料界面结合紧密,受冲击时体现出良好的界面结合强度；在应变率为2000 s-1下动态压缩材料发生部分塑性变形,局部表面出现裂纹；在应变率为3000 s-1下动态压缩材料的动态压缩强度达到2500MPa,材料内部出现钨丝劈裂、钨丝弯曲断裂以及基体合金断裂3种破坏模式.同时,在材料的断裂面上出现大量熔化带,分析认为熔化是随着应变率的提高而出现的,它改变了复合材料的断裂方式,加速了Wf/Cu82Al10Fe4Ni4复合材料的整体失效.
关键词:
钨丝
,
复合材料
,
霍普金森压杆(SHPB)
,
动态压缩
,
断裂特性
武高辉
,
修子扬
,
张强
,
宋美慧
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2007.02.006
采用挤压铸造方法,制备了高体积分数的Sip/4032Al复合材料.显微组织观察表明,复合材料组织致密,颗粒分布均匀,材料中没观察到孔洞和缺陷;复合材料的线膨胀系数介于(8.1～12)×10-6 /K之间可调,并且随着增强体含量的增加而降低,退火后线膨胀系数略有降低,Kerner模型能够较好的预测复合材料的线膨胀系数;复合材料的热导率可达103W/(m·K),随着增强体含量的增加略有下降,退火处理后热导率略有升高,热导率计算结果均大于测试值.
关键词:
铝基复合材料
,
Si颗粒
,
热膨胀
,
热导率
刘艳梅
,
修子扬
,
武高辉
,
姜龙涛
,
芶华松
,
姜国庆
稀有金属材料与工程
以Ti粉、纯Al和碳纤维为原料,采用浸渗-反应合成法制备出Ti-Al-C系复合材料.首先将Ti粉和碳纤维制成预制件,再将熔融的纯Al压入预制件,制备出铸态的复合材料.随后将铸态的复合材料分别在600至1260 ℃间进行原位反应,保温时间为1 h.通过SEM和EDX 分析了复合材料的显微组织和产物的元素成分,同时,采用XRD分析复合材料的相组成.结果表明,在较低温下,TiAl3和Al4C3首先生成;随着温度的进一步升高,TiAl3 分解,TiC析出;在高温下,氧化现象发生,有Al2O3生成.Ti-Al-C系复合材料在原位反应过程中遵循生成-分解-析出-氧化机制.
关键词:
Ti-Al-C
,
复合材料
,
金属间化合物
,
原位反应
