無壓熔滲制備高體積分?jǐn)?shù)SiCp/Al復(fù)合材料及其性能研究

內(nèi)容概要

　　高體積分?jǐn)?shù)SiCp/Al復(fù)合材料不僅具有比強(qiáng)度高、耐磨性好等優(yōu)良力學(xué)性能，還擁有高導(dǎo)熱、低膨脹的熱學(xué)性能。目前制備高體積分?jǐn)?shù)SiCp/Al復(fù)合材料的方法主要有壓力熔滲、注射成型等，制備工藝復(fù)雜且成本較高。與諸多制造工藝相比，SiC預(yù)成型坯無壓熔滲工藝具有近凈成形能力強(qiáng)、設(shè)備投入少等優(yōu)點(diǎn)?！稛o壓熔滲制備高體積分?jǐn)?shù)SiCp/Al復(fù)合材料及其性能研究》采用無壓熔滲法成功制備了SiCp/Al復(fù)合材料，采用金相顯微鏡、掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）、X射線衍射儀（XRD）、能譜（EDS）等技術(shù)分析其滲透過程，深入研究其滲透機(jī)理；系統(tǒng)地研究了SiCp/Al復(fù)合材料的力學(xué)、熱學(xué)性能，揭示了SiC含量、顆粒級配、復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)等與性能的關(guān)系和規(guī)律，為研制低成本、高導(dǎo)熱、低膨脹的SiCp/Al復(fù)合材料提供了實(shí)驗(yàn)與理論依據(jù)。

作者簡介

　　吳玉程，男，1962年出生，中國科學(xué)院理學(xué)博士，合肥工業(yè)大學(xué)副校長，材料學(xué)教授、博士研究生導(dǎo)師，主要研究方向：納米材料與功能復(fù)合材料；材料表面與涂層技術(shù)。擔(dān)任教育部金屬材料工程和冶金工程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員，中國儀表材料學(xué)會(huì)常務(wù)理事，中國顆粒學(xué)會(huì)超微顆粒委員會(huì)理事等。近年來指導(dǎo)博士后4人、博士研究生12人、碩士研究生20多人，先后主持了國家自然科學(xué)基金、國家留學(xué)回國人員啟動(dòng)基金、教育部博士點(diǎn)基金、國家重點(diǎn)新產(chǎn)品研究計(jì)劃和安徽省重大科技攻關(guān)等20多項(xiàng)項(xiàng)目研究，獲得安徽省科技進(jìn)步獎(jiǎng)、中國機(jī)械工業(yè)科技進(jìn)步獎(jiǎng)和安徽省高?？萍吉?jiǎng)等，獲得授權(quán)發(fā)明專利1項(xiàng)，發(fā)表論文100多篇，其中被SCI、EI收錄60多篇。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 引言1.2 SiCp／Al復(fù)合材料1.2.1 SiCp／Al封裝材料的特性1.2.2 SiCp／Al封裝材料的應(yīng)用1.3 電子封裝用SiCp／Al復(fù)合材料的制備方法1.3.1 粉末冶金法1.3.2 鑄造法1.3.3 真空氣壓熔滲法1.3.4 噴射沉積法1.3.5 無壓浸滲法1.4 高體積分?jǐn)?shù)SiCp／Al復(fù)合材料國內(nèi)研究現(xiàn)狀1.5 高體積分?jǐn)?shù)SiCp／Al的關(guān)鍵技術(shù)及工藝路線1.5.1 本書研究的主要內(nèi)容1.5.2 本書研究的技術(shù)路線第2章 SiC預(yù)成型坯的制備及其性能2.1 引言2.1.1 SiC預(yù)成型坯的制備方法2.2 SiC預(yù)成型坯原料的選擇與準(zhǔn)備2.2.1 SiC粉料的選擇與準(zhǔn)備2.2.2 造孔劑的選擇2.2.3 黏結(jié)劑的選擇2.3 SiC顆粒級配的選擇2.3.1 單一球形顆粒的堆積2.3.2 粒度級配對堆積密度的影響2.3.3 雙組元顆粒級配對堆積密度的影響2.4 實(shí)驗(yàn)過程2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論2.5.1 SiC預(yù)成型坯的差熱一熱重分析2.5.2 SiC二預(yù)成型坯的物相組成及顯微組織2.5.3 造孔劑含量對SiC預(yù)成型坯性能的影響2.6 本章小結(jié)第3章 SiCp／Al復(fù)合材料的無壓熔滲過程3.1 引言3.1.1 SiCp／Al體系潤濕性的研究3.1.2 SiCp／Al體系的自發(fā)滲透機(jī)制及作用原理研究概述3.2 實(shí)驗(yàn)過程3.2.1 SiC的預(yù)處理3.2.2 鉛基體合金化3.2.3 實(shí)驗(yàn)方法3.3 SiCp／Al熔滲機(jī)理分析3.4 鉛合金液在SiC多孔預(yù)成型坯中的浸滲行為3.5 熔滲動(dòng)力學(xué)分析3.6 本章小結(jié)第4章 Sicp／Al復(fù)合材料的制備與組織結(jié)構(gòu)4.1 引言4.2 復(fù)合材料的制備4.3 復(fù)合材料的測試方法4.3.1 密度的測量4.3.2 微觀組織及物相分析4.4 SiCp／Al復(fù)合材料的密度及尺寸變化4.5 復(fù)合材料的顯微組織4.6 SiCp／Al復(fù)合材料的界面形貌與結(jié)構(gòu)分析4.6.1 SiCp／Al復(fù)合材料的界面狀況4.6.2 SiCp／Al復(fù)合材料界面的TEM分析4.7 本章小結(jié)第5章 SiCp／Al復(fù)合材料的力學(xué)性能5.1 引言5.2 實(shí)驗(yàn)方法5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論5.3.1 SiCp／Al復(fù)合材料的顆粒增強(qiáng)機(jī)制5.3.2 顆粒級配對SiCp／Al復(fù)合材料力學(xué)性能的影響5.3.3 SiCp／Al復(fù)合材料的斷裂方式5.4 本章小結(jié)第6章 SiCp／Al復(fù)合材料的熱物理性能6.1 引言6.2 SiCp／Al復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能6.2.1 SiCp／Al復(fù)合材料熱導(dǎo)率的測試6.2.2 SiCp／Al復(fù)合材料熱導(dǎo)率6.2.3 復(fù)合材料熱導(dǎo)率預(yù)測模型6.2.4 基于Hasselman and Johnson方程分析雙顆粒級配對復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響6.3 SiCp／Al復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)6.3.1 SiCp／Al復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)預(yù)測模型6.3.2 SiC粒徑對復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)的影響6.4 本章小結(jié)第7章 總結(jié)及展望7.1 總結(jié)7.2 創(chuàng)新之處7.3 工作展望參考文獻(xiàn)

編輯推薦

　　《無壓熔滲制備高體積分?jǐn)?shù)SiCp/Al復(fù)合材料及其性能研究》通過圍繞設(shè)計(jì)、探求低成本的SiCp/Al復(fù)合材料制備工藝，對無壓熔滲反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行研究，發(fā)展了高體積分?jǐn)?shù)SiCp/Al復(fù)合材料的無壓熔滲制備工藝；研究復(fù)合材料的性能與SiC顆粒級配、造孔劑和制備工藝參數(shù)等的依賴關(guān)系，采用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）等技術(shù)分析其無壓滲透過程，深入研究其滲透機(jī)理；通過高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）、能譜（EDS）等分析手段對SiCp/Al復(fù)合材料的界面結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，以獲得無壓滲透過程中界面反應(yīng)的變化信息，并系統(tǒng)的研究SiC顆粒的級配、含量、復(fù)合材料的組織、結(jié)構(gòu)與力學(xué)、熱學(xué)性能的關(guān)系和規(guī)律，最終明確無壓熔滲的最佳工藝參數(shù)，找出影響滲透過程的關(guān)鍵因素，為研制低成本、高導(dǎo)熱的Sicp/Al復(fù)合材料提供實(shí)驗(yàn)與理論依據(jù)。

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