铜基高导热绝缘复合材料的制备与其性能调控

来源 :武汉科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lixjiea875623
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前芯片向着小型化、集成化、高效化和智能化等方向发展,如何提高封装基板的导热能力成为了亟待解决的难题。为了获得高导热绝缘基板材料,本文尝试采用机械球磨方法在高导热的铜颗粒表面包覆一层绝缘涂层,并结合放电等离子烧结技术,制备高导热铜基绝缘复合材料,并通过选用不同绝缘涂层和调整工艺参数实现了复合材料的性能调控。研究结果如下:通过球磨法结合放电等离子烧结技术将微米级铜粉末与四种纳米级绝缘粉末(Si C、MnO2、Mg O和Al2O3)分别混合和烧结成型,制备了四种铜基复合材料。在相同质量比的条件下,探究四种复合材料的微观结构,发现包覆效果差异较大,Si C和Mg O由于其高脆性和低界面吸附性,无法有效包覆在铜粉表面,即便制备的铜基复合材料具有较高的热导率,但其绝缘性较差。虽然MnO2可以均匀包覆在Cu颗粒表面,但MnO2的本征电阻率偏低,因而导致复合材料的绝缘效果较差。值得注意的是,Al2O3/Cu复合材料具有均匀的包覆绝缘层,因Al2O3薄膜极佳的绝缘性,导致制备的铜基复合材料兼具高导热和高绝缘特性,具有进一步探究和应用的前景。以微米级铜粉为基体,纳米氧化铝粉末为包覆材料,研究了不同氧化铝含量对复合材料显微结构、电阻率与热导率等特性的影响。研究表明,绝缘层随氧化铝含量的增加而增厚,电阻率持续增加,而热导率则持续降低。值得注意的是,当氧化铝含量达到15.0 wt%以上时,绝大部分铜粉被氧化铝阻隔开,从而极大地提升了复合材料的电阻率,同时保持了较高的热导率。以w(Al2O3)为15%的Al2O3/Cu复合粉末为研究对象,研究烧结温度对复合材料的性能的影响。结果显示,复合材料的电阻率随烧结温度的增大而下降,而热导率随之增大。最后比较了预先冷压和无冷压的烧结样品的电/热性能,预先冷压后的烧结样品的电阻率明显小于无冷压的烧结样品的电阻率,而其热导率大于相同烧结温度下放电等离子烧结制备的样品的热导率。
其他文献
房颤是一种负担性疾病,根据患者电子病历数据来对患者进行房颤预测,具有重要的社会意义和临床意义。现有的基于患者电子病历数据的房颤预测模型大多都是使用传统特征工程结合统计学方法来实现的,对电子病历这种高维数据的处理能力有限。最新的一些基于深度学习算法的疾病预测模型存在这样的问题:基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的模型无法提取患者电子病历数据中的时序性
AZ31B镁合金不仅具有减震性好、密度低、比强度高,弹性模量与人体骨骼相近的优点,还具有优异的生物相容性、机械学性能、成骨性能和安全性能,现已成为生物医用可植入材料领域不可多得的热门材料。但美中不足的是AZ31B镁合金在人体内环境中耐磨性和耐腐蚀性较差,在不改变镁合金原有的优异特性基础上提升镁合金表面性能已成为该领域的研究热点。表面纳米化是提升金属耐腐蚀、耐磨损的有效方法之一,本文运用“机械锤击+
广义推断是利用广义检验变量和广义枢轴量对兴趣参数进行统计推断的方法,它在样本量较小时和模型中存在讨厌参数时均有着良好的表现。近年来其被不断的应用于各类统计问题当中。本文主要讨论广义推断方法在几类常见参数模型中的应用,所用到的模型包括双参数指数分布模型,线性混合效应模型,基于截尾数据的广义逆指数分布模型等。本文通过构造兴趣参数的广义枢轴量得到了其广义置信区间和假设检验问题的广义p值,并通过蒙特卡罗(
随着移动智能设备的普及和通信技术的发展,互联网逐渐从固定端到固定端的通信链接方式转换为移动端到移动端的链接方式。人们对网络服务的各种需求日益提升,这使得机会网络应运而生。机会网络采用“存储-携带-转发”的模式进行通信,是一种不需要源节点和目的节点之间存在完整路径,依靠节点移动带来的相遇机会实现通信的自组织网络。伴随着研究的越来越深入,许多学者发现,人类作为移动智能设备的载体,不可避免地使得机会网络
沥青路面的抗滑性能是保证路面行车安全的重要因素之一,路面抗滑性能的评价方法和评价指标是全面评价和表征路面抗滑性的前提之一,没有好的评价方法和评价指标,就无法反映路面真实的抗滑性能,进一步影响道路抗滑方面的养护决策。根据研究显示,路面抗滑性能衰减速度较快,但目前关于路面抗滑性能衰减速度及规律等方面的研究较少。故本文对室外沥青路面和室内模拟沥青路面进行了宏观纹理和抗滑性能衰减规律的研究。首先,本文挑选
1960年,红宝石激光器的第一次诞生,激发了科学家们对激光的研究,从此,一门重要的学科,非线性光学进入了人们的视线。随着人们对非线性光学的深入研究,非线性光学材料和应用已经深入了人们生活的方方面面。开发新的非线性光学材料也逐渐成为一种热潮,三氧化钨和氧化石墨烯的物理化学性能优良,在光学、电气和非线性光学等领域都有着广泛的应用,因此本文使用水热法制备出三氧化钨和氧化石墨烯的纳米复合材料,研究两者复合
近年来,智能服务机器人、养老服务机器人等特定场景的机器人有了较快的发展,基于目标检测的场景理解是此类机器人研究中一个非常重要的研究课题。但在实际应用中,由于场景背景复杂、目标大小不一等易造成目标检测算法的精度下降的问题。且现有的目标检测算法大多集中于对精度的提升,从而导致模型参数量过大,无法满足模型应用于服务机器人上储存、检测速度的要求。针对以上问题,本文以室内服务机器人的应用场景为研究对象,采用
热拌热铺沥青路面技术在生产及施工过程中能耗高、污染严重,以传统改性乳化沥青为胶结料的冷拌冷铺技术虽节能环保,但由于其胶结料黏附性差,成型的混合料多存在水稳定性差、耐久性不足等问题。采用水性环氧改性乳化沥青可提高冷拌冷铺沥青混合料的路用性能,但不同类型的水性环氧乳化沥青性能存在显著差异,且目前尚无明确的评价水性环氧乳化沥青性能的方法。为此,本文提出基于低温蒸发法评价水性环氧乳化沥青性能的方法,并对基
随着全国各地城镇建设的快速发展,灾害性突发事件频发。应急疏散作为降低灾难性损失的重要手段,其研究对于灾害风险评估、疏散管控措施制定、以及建筑结构化设计都有着重要的指导意义。由于实际疏散实验实施的困难,目前应急疏散研究主要是基于计算机模型的仿真研究,建立真实合理的应急疏散模型成为研究的关键。但是,目前提出的疏散模型普遍存在应急情景单一、模型复用性低、可操作性差、可扩展性不足的问题,导致方案缺乏灵活变
城市化进程的蓬勃“生长”,不仅促进了经济发展的“新常态”,也加重了城市管理工作的负担。当前我国各大中型城市都存在着非法小广告、流动摊贩、杂物乱堆乱放等城市管理问题,逐渐形成城市发展和改革的“慢性病”。城市精细化管理是责权分明的城市管理方式,受限于当今我国城市规模快速发展、人口急剧增长与人口结构的变化等诸多因素,当今城市管理中仍然存在难以解决的问题。然而,信息化技术的快速发展,为捕获与探测城市管理中