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《化學(xué)鍍法制備cu-si復(fù)合粉體工藝研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、化學(xué)鍍法制備Cu．Si復(fù)合粉體工藝研究而且作為材料的后起之秀，它可能引發(fā)異常大規(guī)模的材料革命。1．1．2．1用于熱噴涂涂層如耐磨蝕涂層用金屬／陶瓷復(fù)合粉制成的涂層以耐磨、耐蝕、耐高溫氧化而具有發(fā)展前景。著名的Pratt&Wbiney(美)和RDlls．Royce(英)等航空發(fā)動機制造公司在1975年前后就有上千種零件采用熱噴涂工藝進(jìn)行復(fù)合粉末的涂覆，使JTBD．9及JTBD．7發(fā)動機的壽命從4000h提高到16000h以上，這一點關(guān)鍵是提高了構(gòu)件在高溫下的耐磨性。目前，用于耐磨層的復(fù)合粉末大致如下：①抗磨損的自潤滑涂層用復(fù)合粉有CM
2、BaS04，Ni／石墨、Ni／MoS2(或BC)，Ni／聚四氟乙烯；②彌散強化抗磨損涂層用復(fù)合粉有Cr3C、Cu(或Fe)／A1203、Ni／TiB2、Ni．Cr／Cr3C2、Ni．Co／WC、Ni／Cr203。金屬包覆復(fù)合粉末還可用于導(dǎo)電層、Ag／Ni漿料、Ag／Pd漿料以及抗輻射涂層等其他功能性涂層，如在ABS塑料上噴涂Cu／Ni或N“Cu復(fù)合粉，可以起到屏蔽的作用。1．1．2．2用于制備金屬．陶瓷復(fù)合材料通過化學(xué)鍍的方法，可以制備金屬一陶瓷復(fù)合粉體，之后進(jìn)行燒結(jié)，從而得到金屬一陶瓷復(fù)合材料。王尚軍、馬智勇等人[3】嘗試在A12
3、03和TiC陶瓷粉體表面采用化學(xué)鍍的方法包覆一層鈷膜，經(jīng)熱壓燒結(jié)得到綜合力學(xué)性能良好的新型金屬．陶瓷復(fù)合材料，取得了很大進(jìn)展。把鈷膜包覆在陶瓷粉末的表面，改善了陶瓷顆粒之間的結(jié)合狀態(tài)，有效的駔止了燒結(jié)過程中A1203和nC的聚集和長大及可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，減少了氣相的生成，從而得到了組織致密的陶瓷材料；同時，金屬Co通過塑性變形，緩解了部分應(yīng)力集中，增加了裂紋擴展的能量，從而增強了復(fù)合陶瓷的韌性。1．1．2．3用于其他復(fù)合材料的制備傳統(tǒng)的復(fù)合材料制備方法主要有粉末冶金法和鑄造法。如果使用金屬包覆型復(fù)合粉末作為制取復(fù)合材料的原料，由于
4、金屬包覆增強顆粒、金屬和增強顆粒分布均勻，結(jié)合強度大，所以在粉末冶金法中易于成形和燒結(jié)，而且大大減少其制造工序。在鑄造工程中金屬熔體很容易滲入增強體中，制造的復(fù)合材料必定孔隙2化學(xué)鍍法制各Cu．Si復(fù)合粉體工藝研究減少，性能優(yōu)良。因此，金屬包覆復(fù)合粉末是制造金屬基復(fù)合材料必不可少的基本原料。1992年4月在美國舉辦的新材料與電子封裝專題討論會上，專家們一致認(rèn)為金屬基復(fù)合材料最重要的發(fā)展方向之一是用電子封裝材料。電子封裝材料是用于承載電子元器件及其相互聯(lián)線，起機械支持、密封環(huán)境保護、散失電子元件的熱量等作用，是集成電路的密封體。因此對
5、材料的性能要求總體如下：作為一種底座電子元件，用于承載電子元器件及其互聯(lián)線，封裝材料必須和置于其上的元器件在電學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)、即和化學(xué)性質(zhì)方面保持良好的匹配【4，5J；良好的熱導(dǎo)性能；較低的熱膨脹系數(shù)，Si和GaAs相匹配，若二者熱膨脹系數(shù)相差較大，電子器件工作時的快速熱循環(huán)易引入熱應(yīng)力而導(dǎo)致失效；高頻特性良好，即低的介電常數(shù)和低的介質(zhì)損耗；強度和剛度高，即對芯片起到支撐和保護的作用；良好的加工成型和焊接性能；密度小，以減輕重量；化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。金屬基復(fù)合材料具備以上要求的所有性能。目前引人注目的電子封裝用金屬基復(fù)合材料有：A1／S
6、icp、Cu／siCp、～／C、觸倡、舢／
7、[BeO)p、Be倍eO、Si／Al等，以及Si3N4、AIN、B4C、TiB2、A1203，金剛石等增強舢、Mg、Cu等金屬基復(fù)合材料，特別是石墨、SiCp、A1203等顆粒增強鋁基復(fù)合材料，因其比強度高，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性、熱膨脹系數(shù)低好而倍受青睞。其它復(fù)合材料方面，Cu-石墨包覆粉，由于其導(dǎo)電、減摩耐磨性能好，多用于觸點和集成電路：青銅／石墨復(fù)合粉，由于其較低的摩擦系數(shù)，較高的力學(xué)強度和多相組織結(jié)構(gòu)，因而作為一類新型的減摩材料而被廣泛用作車床軸承、磁力軸承、夾具支點材料等。從以上的研究工作
8、可見，金屬復(fù)合對改善陶瓷材料的脆性具有積極的意義，因而在這方面進(jìn)行進(jìn)一步的研究是必要的。銅單質(zhì)不但具有金屬通性，還有自己獨特的性質(zhì)，如更高的導(dǎo)電率，更好的導(dǎo)熱和膨脹系數(shù)，好的封裝性能等。因此，制備銅．陶瓷的復(fù)合材料有很好的應(yīng)用前景。1．1．3金屬．陶瓷復(fù)合粉體的制備方法制備分散均勻的金屬一陶瓷復(fù)合粉體是制備陶瓷復(fù)合材料的關(guān)鍵。金屬．陶瓷復(fù)合粉末的制備中常用的方法包括：機械球磨法、溶膠．凝膠法、化學(xué)鍍法等?；瘜W(xué)鍍法制各Cu．Si復(fù)合粉體工藝研究1．1．3．1機械球磨法【6】機械球磨法是最常用的復(fù)合粉體的制備方法，適用于幾乎所有的粉體復(fù)
9、合體系。這種方法具有操作簡便，成本較低，可以直接工業(yè)化的優(yōu)點，但是在球磨過程中難免帶入磨球、磨罐的成分和分散不均勻的缺點。1．1．3．2溶膠．凝膠法【7】這種方法的主要步驟均為先將前驅(qū)體溶入溶劑中(水或有機溶劑)形成均勻溶液，通過溶質(zhì)
