论文部分内容阅读
钨铜复合材料属于金属基复合材料里的典型,同时具备了金属钨和金属铜的特点:良好的导热能力、较低的热膨胀系数、具有良好的机械强度等,而且对于钨、铜互不相溶的金属组元,可以利用现有模型设计计算其一定配比下制备的钨铜复合材料的导热系数、热膨胀系数和密度,使得这些重要参数可以预先知道,从而确定各金属粉末的理论配比。由于以上显著特点,钨铜复合材料被广泛应用于电子封装材料和热沉材料,具有广阔的发展前景。本文以300目钨粉和300目铜粉为原材料,通过理论计算,设计好粉体各组分的比例,将部分粉体做化学镀处理,采用预置粉末方法进行激光烧结处理。对烧结样品切割试样,测试其密度、导热系数和热膨胀系数,相互对比,并和其理论值对比,结合软件模拟,分析原因。结果表明:(1)渡液反应的最佳温度为:68-70℃;(2)化学镀反应最佳PH值应该稳定在11-13之间;(3)对于100g钨粉的化学镀所用的镀液各成分最佳比例为:CuSO4∶HCHO∶EDTA-2Na=1∶1∶2,即用量为:125ml,125ml,250ml;钝化剂苯骈三氮唑乙醇溶液用量为40-50ml,(4)对于均为300目的钨粉铜粉复合粉,最佳的激光烧结工艺参数为:功率:22002400W;扫描速度:20mm/s;手工铺粉厚度:1mm;光斑:4mm。(5)上述工艺参数下激光烧结制备的钨铜复合材料的致密度相比于粉末冶金法制备的钨铜电子封装材料要低。(6)激光烧结制备的电子封装用钨铜复合材料其致密度、导热系数和热膨胀系数均比理论值低,而且含铜量越高的复合粉末,其与理论值相差越多。(7)同等配比的钨铜复合材料激光烧结块,经过化学镀处理后,其致密度、导热系数和热膨胀系数均比没有做化学镀处理的粉末高。(8)激光烧结的温度场呈出动态分布,而且呈现出椭圆形,由于激光烧结是一种急热急冷的过程,所以烧结层会出现较大的温度梯度。(9)激光烧结过程中能量会不断累积,造成后续粉层温度不断升高。(10)1mm厚的粉层理论上完全可以烧透,针对第四章中钨铜复合粉末烧结后部分区域粉末烧不透现象,是因为手工铺粉的不均匀性造成的。