韩媛媛
,
郭宏
,
尹法章
,
张习敏
,
褚克
,
范叶明
,
陈超
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z1.009
解决大功率发光二极管(Light Emitting Diode,LED)的散热问题是提高LED封装可靠性的重要环节,其突破点就是对芯片热沉和基架材料及封装结构的设计.本文采用有限元方法研究了热沉材料及散热结构对大功率LED散热性能的影响.结果表明,当大功率LED具有相同的水冷散热结构、不同的热沉材料时,其温度场分布的趋势一致,都是芯片处的温度处于最高,随着与芯片距离的增加温度逐渐降低,水冷部分处于最低.与采用铜热沉的大功率LED相比,采用金刚石/铜复合材料热沉的大功率LED的芯片结温更低,芯片功率为5W和20W时芯片结温的降低率分别为9％和120,因此,金刚石/铜复合材料对降低大功率LED芯片结温的效果比较明显,且LED的芯片输入功率越大,金刚石/铜复合材料热沉对LED散热起到的作用越大.当大功率LED具有相同的金刚石/铜复合材料热沉、不同的散热结构时,水冷散热结构的散热效果要远远高于鳍片散热结构.
关键词:
金刚石/铜复合材料
,
大功率LED
,
有限元方法
,
芯片结温
范叶明
,
郭宏
,
尹法章
,
张习敏
,
褚克
,
韩媛媛
,
徐骏
材料热处理学报
研究了控制氢气流量为5 L/min,热处理温度为400、600和800℃,热处理时间为30 min条件下的氢气热处理对CuCr0.8/金刚石复合材料组织和性能的影响。断口SEM观察表明,氢气热处理后基体铜合金塑性变差且从金刚石表面脱粘,复合材料断裂方式为沿晶断裂,随热处理温度的上升组织劣化程度增加。复合材料残余抗弯强度随温度上升单调下降,最小值仅相当于未处理的28.0%,而热膨胀系数（CTE）最大值可达9.82×10-6/℃。经外观颜色与断口SEM观察并结合XRD分析可以推断氢蚀机制为：高温下氢夺取了复合材料中的氧生成了高压水蒸汽,不仅使基体脆化与界面胀裂,而且加速了界面碳化铬层的氧化及金刚石表层的石墨化。
关键词:
铜/金刚石
,
氢气
,
热处理
,
氢蚀机制
,
抗弯强度
,
热膨胀系数
范叶明
,
郭宏
,
尹法章
,
张习敏
,
褚克
,
韩媛媛
,
徐骏
材料导报
研究了流动Ar和N2对镀铬金刚石热处理后镀层组织的影响,热处理温度分别为450℃、650℃和850℃,采用XRD、SEM和EDS方法对镀层组织进行了研究.研究结果表明,流动Ar时镀层易发生氧化,在较低的温度(如650℃)氧化已经十分显著,不同的是,流动N2氧化温度升高到850℃.在两种气氛下均发现,当热处理温度由650℃升至850℃时,镀层中碳化铬由低C/Cr相Cr7C3向高C/Cr相Cr3C2发生转化,且在氮气条件下转化率更高.上述现象归因于N2与镀层中的Cr反应生成了CrN,阻碍并延迟了镀层的氧化,有利于高温下金刚石表面的C原子与镀层中的Cr原子相互扩散.
关键词:
金刚石
,
镀铬
,
热处理
,
氩气
,
氮气
李文生
,
王爽
,
何玲
,
褚克
,
董洪峰
材料科学与工艺
采用真空热压烧结法在45 #钢基体上制备高铝青铜SrAl2O4∶Eu2+,Dy3磷光粒子自敏复合涂层,利用SEM、XRD和荧光分光光度计研究分析烧结复合涂层的结构及发光性能.结果表明:烧结复合涂层组织主要由高铝青铜烧结相、SrAl2O4的低温α相和高温β相共同组成,界面处主要以机械结合为主,并存在部分微区焊合点,涂层的发射光谱是典型的Eu2的4f5d→4f特征发射谱,烧结复合涂层表面发光强度受金属杂质、温度、压力、粉末粒度因素的影响.
关键词:
高铝青铜
,
磷光粒子
,
复合涂层
,
发光性能
李文生
,
王大锋
,
董洪峰
,
褚克
材料科学与工艺
为研究高铝青铜等离子喷焊层组织特征及其形成机理,采用等离子喷焊工艺在45钢基体上分别制备了厚度为2和5 mm的喷焊层,并对5 mm厚度喷焊层沿层深方向进行分层切割,利用光学显微镜、XRD、SEM、EDS分析了不同喷焊厚度的喷焊层组织形貌、相结构、相含量及界面处元素扩散.结果表明:不同厚度的高铝青铜喷焊层均形成了α,γ2及β'相包围k相生长的组织,喷焊过程中熔池不同位置的温度场参数和成分分布不同,形成的快速冷凝固组织特征不同.钢基体Fe元素向喷焊层纵深方向的扩散随喷焊层厚度增加,2 mm厚度的喷焊层中树枝状k相析出较少,偏析严重的位置出现粗大的球形组织,界面处的扩散冶金结合特征不明显;5 mm厚度的喷焊层中随分隔层厚度从2、3 mm增加到4 mm的过程中,Fe元素扩散作用减弱,在4 mm处Fe元素含量达到最低,富Fe的k相析出减少,均匀分布的树枝状组织逐渐增多.
关键词:
高铝青铜
,
喷焊层
,
微观组织
,
相含量
,
形成机理
褚克
,
贾成厂
,
尹法章
,
梅雪珍
,
曲选辉
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.06.018
采用注射成型方法制备了SiCP封装盒体的预成型坯,用压力浸渗方法将熔融铝浸渗到SiCP封装盒体的预成型坯中,制备出含SiCP体积分数为65%的SiCP/Al复合材料的封装盒体.SEM观察表明,经过压力浸渗后SiCP/Al复合材料组织均匀且致密化高,室温热膨胀系数为8.0×10-6/K,热导率接近130 W/(m·K),密度为2.98g/cm3,能够很好地满足电子封装的要求.
关键词:
SiCP/Al复合材料
,
脱脂
,
注射成型
,
压力熔渗
梁雪冰
,
褚克
,
贾成厂
复合材料学报
采用放电等离子烧结法(SPS)制备了Diamond/Al复合材料,研究了金刚石粒径、成分配比、工艺参数等对复合材料的导热性能的影响.结果表明,SPS可以得到导热性能较好的Diamond/Al复合材料,致密度是影响该材料导热性能的最重要因素.在实验确定的金刚石体积分数50%,金刚石粒径70μm,温度550℃、压力30MPa的工艺条件下,所制备的材料致密度较高,热导率为182W/(m·K),比相同条件下纯铝粉烧结体的热导率提高了34.8%,表明金刚石的添加对烧结铝基材料导热性能有明显的改善作用.
关键词:
Diamond/Al复合材料
,
金刚石颗粒
,
放电等离子烧结
,
热导率
