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SiC颗粒增强Al基复合材料(SiCp/Al)具有优异的物理和力学性能,可以用作良好的结构部件。气压浸渗的方法可以很好的实现复合材料的近终形,减少材料的后序加工量。因此本文选用气压浸渗的方法制备了SiCp/Al电子封装外壳,并对制备的外壳的热膨胀行为和机械性能做了研究。 本文通过双尺寸SiC颗粒选取、粉料处理、蜡浆制备、SiC外壳坯体浇注、排蜡和烧成的工艺成功制备了SiC预制型外壳。研究了气压浸渗与无压浸渗、离心浸渗和挤压浸渗机理的区别,分析了气压浸渗过程中产生浸渗包抄的原因。 SiCp/Al复合材料与Al合金基体相比较,由于有SiC颗粒增强体的作用能明显降低工程CTE和物理CTE,因此随着SiC颗粒体积分数的增加,同一温度的工程CTE减小;单尺寸颗粒SiC对基体合金的抑制作用小于双尺寸SiC颗粒,这是由于表面积不同所造成的;SiCp/Al物理CTE的突变点随着体积分数的增加而下降。SiCp/Al随着密度的增大,30℃—200℃的工程CTE有下降的趋势。由于增强体颗粒与基体合金之间的巨大的CTE差别,将导致复合材料内形成内应力,而热处理可以消除部分内应力从而降低复合材料的CTE,并增加复合材料的尺寸稳定性。 复合材料的抗弯强度随着密度的增加而增加,由于受到气孔、界面结合程度、系统误差等多方面的影响,并不呈线性增加。而杨氏模量也随着密度的增加而增加。 Si含量的增加会使得抗弯强度增加,但是由于针状共晶Si的出现,过量的Si会导致复合材料的弹性模量下降;Mg的加入并不能减小基体合金与SiC颗粒之间的润湿角,但是Mg可以消耗掉部分合金表面的氧化物,最终有利于浸渗,减少复合材料中的孔隙率。