Microstructure and Properties of Gradient SiCP/Al Composites
摘 要
采用分层装粉后液态热压的方法制备出具有SiC含量梯度的SiCP/Al复合材料,并对其组织与性能进行了研究。结果表明:SiC颗粒在梯度SiCP/Al复合材料的各层内分布均匀,梯度SiCP/Al复合材料各层分界面清晰、平直,界面结合良好。各层混合料在压力作用下同步致密化的过程中伴随着顶层液态铝合金向过渡层渗透,同时过渡层中铝液也向底层发生渗透,导致过渡层的SiC含量有所增加,最终梯度SiCP/Al复合材料热膨胀系数从顶层的21.0×10-6 ℃-1逐步降低至底层的8.0×10-6 ℃-1。梯度SiCP/Al复合材料的抗弯强度随着增强体SiC颗粒体积分数的增加而增大,底层与过渡层之间增幅较小。
Abstract
SiCP/Al composites with SiC content gradient were prepared by liquid hot pressing after layered powder loading, and its microstructure and properties were studied. The results show that the SiC particles were evenly distributed in each layer of the gradient SiCP/Al composites, the interface of each layer of the gradient SiCP/Al composites was clear and straight, the interface bonding was good. In the process of simultaneous densification of each layer mixture under pressure, the liquid aluminum alloy in the top layer penetrated into the transition layer, and the liquid aluminum in the transition layer also penetrated into the bottom layer, resulted in the increase of SiC content in the transition layer. Finally, the thermal expansion coefficient of the gradient SiCP/Al composites increases from 21.0×10-6 ℃-1 of the top layer to 8.0×10-6 ℃-1 of the bottom layer. The flexural strength of the gradient SiCP/Al composites increase with the increase of the volume fraction of SiC particles, and the increase between the bottom layer and the transition layer was small.
中图分类号 TB333 DOI 10.11973/lhjy-wl202108004
所属栏目 试验与研究
基金项目
收稿日期 2020/8/5
修改稿日期
网络出版日期
作者单位点击查看
备注晏萌(1996-),男,硕士研究生,主要从事电子封装材料的研究
引用该论文: YAN Meng,LIU Junwu,JIANG Daochuan. Microstructure and Properties of Gradient SiCP/Al Composites[J]. Physical Testing and Chemical Analysis part A:Physical Testing, 2021, 57(8): 21~25
晏萌,刘君武,江道传. 梯度SiCP/Al复合材料的组织与性能[J]. 理化检验-物理分册, 2021, 57(8): 21~25
共有人对该论文发表了看法,其中:
人认为该论文很差
人认为该论文较差
人认为该论文一般
人认为该论文较好
人认为该论文很好
参考文献
【1】张永俐, 罗素华.SiC-Al梯度功能材料(FGM)的制备[J]. 材料科学与工程, 1999(4):3-5.
【2】REN S B, HE X B, QU X H, et al. Effect of Mg and Si in the aluminum on the thermo-mechanical properties of pressureless infiltrated SiCP/Al composites[J]. Composites Science and Technology, 2006, 67(10):2103-2113.
【3】刘猛.Sip/Al电子封装材料制备工艺及性能研究[D]. 长沙:国防科学技术大学, 2010.
【4】牛通.SiCp/Al电子封装材料制备工艺及性能研究[D]. 长沙:国防科学技术大学, 2007.
【5】王涛, 王志华.SiC/Al电子封装材料的制备工艺研究[J]. 西安科技大学学报, 2006, 26(2):224-226.
【6】NARAYANASAMY R, RAMESH T, PRABHAKAR M. Effect of particle size of SiC in aluminium matrix on workability and strain hardening behaviour of P/M composite[J]. Materials Science & Engineering A, 2008, 504(1):13-23.
【7】武高辉, 张强, 姜龙涛, 等.SiCP/Al复合材料在电子封装应用中的基础研究[J]. 电子元件与材料, 2003, 22(6):27-29.
【8】郑超.复杂形状SiCP/Al复合材料的热处理与性能[D]. 西安:西北工业大学, 2007.
【9】钟涛兴, 吉元, 李英, 等.压渗SiCP/Al电子封装复合材料的研究[J]. 铸造技术, 1997(6):42-43.
【2】REN S B, HE X B, QU X H, et al. Effect of Mg and Si in the aluminum on the thermo-mechanical properties of pressureless infiltrated SiCP/Al composites[J]. Composites Science and Technology, 2006, 67(10):2103-2113.
【3】刘猛.Sip/Al电子封装材料制备工艺及性能研究[D]. 长沙:国防科学技术大学, 2010.
【4】牛通.SiCp/Al电子封装材料制备工艺及性能研究[D]. 长沙:国防科学技术大学, 2007.
【5】王涛, 王志华.SiC/Al电子封装材料的制备工艺研究[J]. 西安科技大学学报, 2006, 26(2):224-226.
【6】NARAYANASAMY R, RAMESH T, PRABHAKAR M. Effect of particle size of SiC in aluminium matrix on workability and strain hardening behaviour of P/M composite[J]. Materials Science & Engineering A, 2008, 504(1):13-23.
【7】武高辉, 张强, 姜龙涛, 等.SiCP/Al复合材料在电子封装应用中的基础研究[J]. 电子元件与材料, 2003, 22(6):27-29.
【8】郑超.复杂形状SiCP/Al复合材料的热处理与性能[D]. 西安:西北工业大学, 2007.
【9】钟涛兴, 吉元, 李英, 等.压渗SiCP/Al电子封装复合材料的研究[J]. 铸造技术, 1997(6):42-43.
相关信息