铜/金刚石复合材料电磁轨道烧蚀特性的实验研究 被引量：11

1

作者 曹海要 战再吉 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期317-322,共6页

通过对电磁轨道发射初期阶段,铜/金刚石复合材料轨道在预紧力0.4-2.0kN、电流100-300kA下的滑动电烧蚀实验分析发现：由于受到焦耳热及电弧热的双重作用,铜/金刚石复合材料的质量损失、烧蚀深度随电流的增大而呈现增加趋势,随预紧力的... 通过对电磁轨道发射初期阶段,铜/金刚石复合材料轨道在预紧力0.4-2.0kN、电流100-300kA下的滑动电烧蚀实验分析发现：由于受到焦耳热及电弧热的双重作用,铜/金刚石复合材料的质量损失、烧蚀深度随电流的增大而呈现增加趋势,随预紧力的增加而呈下降趋势;在主烧蚀区域形成凹凸不平的形貌,由于部分金刚石的脱落形成一定数量的微孔,在强交变温度场作用下产生了热应力裂纹;在烧蚀区域的边缘,主要由于熔融液态金属受强电磁场涡流的作用而形成微凸及飞溅形貌;在滑动电接触区域则表现为电枢微凸体与轨道之间摩擦形成的划痕,其磨损机制为磨粒磨损;在铜/金刚石复合材料主烧蚀区的横截面,由于轨道材料的长高比过大而造成散热速率的不同,形成不同尺度的晶粒组织,表面硬度下降较大。 展开更多

关键词 电磁轨道发射 铜/金刚石复合材料 电流 预紧力 烧蚀

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活性元素在铜/金刚石复合材料中的应用 被引量：8

2

作者 邓丽芳 朱心昆 +2 位作者 陶静梅 尚青亮 徐孟春 《电子工艺技术》 2009年第3期128-132,共5页

新型电子封装用铜/金刚石复合材料中纯铜基和金刚石之间的界面结合强度十分低。为了获得好的界面结合强度以及好的热物理性能,在铜基中引入活性元素可以降低铜和金刚石的接触角,提高铜和金刚石的界面结合强度。概述了合金元素的选择以... 新型电子封装用铜/金刚石复合材料中纯铜基和金刚石之间的界面结合强度十分低。为了获得好的界面结合强度以及好的热物理性能,在铜基中引入活性元素可以降低铜和金刚石的接触角,提高铜和金刚石的界面结合强度。概述了合金元素的选择以及Cr、Ti、B、V合金元素的加入对复合材料的润湿性及界面结合强度的作用。 展开更多

关键词 活性元素 铜-金刚石复合材料 界面结合强度 接触角

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SPS工艺对铜/金刚石复合材料性能的影响 被引量：6

3

作者 张毓隽 童震松 沈卓身 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期37-40,共4页

采用SPS(放电等离子烧结)工艺制备了高体积分数铜/金刚石复合材料,研究了SPS中主要的工艺参数烧结温度、保温时间和烧结压强对复合材料相对密度和热导率的影响。结果表明:最佳的烧结温度为930℃;热导率和相对密度随保温时间延长有所提高... 采用SPS(放电等离子烧结)工艺制备了高体积分数铜/金刚石复合材料,研究了SPS中主要的工艺参数烧结温度、保温时间和烧结压强对复合材料相对密度和热导率的影响。结果表明:最佳的烧结温度为930℃;热导率和相对密度随保温时间延长有所提高,20min后趋于稳定;而随烧结压强由10MPa提高到70MPa,热导率约上升15%。经过优化工艺后,所制备的铜/金刚石复合材料最高热导率达到354.1W(m.K)–1,最高相对密度为98.4%。 展开更多

关键词 铜/金刚石复合材料 SPS 热导率 相对密度

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埋砂复合电沉积法制备铜基金刚石复合材料 被引量：4

4

作者 李卫平 魏由洋 +2 位作者 刘慧丛 刘永正 朱立群 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1864-1868,共5页

铜基金刚石复合材料可结合铜与金刚石的优良物理性能,实现航空电子系统及其元器件轻质、高导热、低膨胀的性能要求。考察了复合电沉积工艺对复合材料金刚石质量分数和致密度的影响;通过对埋砂复合电沉积的预镀时间、上砂镀时间以及加厚... 铜基金刚石复合材料可结合铜与金刚石的优良物理性能,实现航空电子系统及其元器件轻质、高导热、低膨胀的性能要求。考察了复合电沉积工艺对复合材料金刚石质量分数和致密度的影响;通过对埋砂复合电沉积的预镀时间、上砂镀时间以及加厚镀时间等工艺参数的优化,获得金刚石分布均匀,致密度较高的铜基金刚石复合材料;并根据3种粒径金刚石的埋砂工艺参数拟合了金刚石粒径与复合电沉积工艺的关系。 展开更多

关键词 铜-金刚石复合材料 埋砂复合电沉积 埋砂工艺 金刚石质量分数 致密度

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铜/金刚石复合材料化学镀铜后的组织结构和焊接性

5

作者 苗其超 房国丽 +1 位作者 郝晋鹏 张海龙 《电镀与涂饰》 CAS 北大核心 2023年第19期1-7,共7页

铜/金刚石复合材料具有高的热导率及与半导体材料相匹配的热膨胀系数,是功率器件散热的理想材料。但由于金刚石的非金属特性,铜/金刚石复合材料在使用过程中存在焊接性差的问题。针对该问题,通过化学镀铜来提高铜/金刚石复合材料的润湿... 铜/金刚石复合材料具有高的热导率及与半导体材料相匹配的热膨胀系数,是功率器件散热的理想材料。但由于金刚石的非金属特性,铜/金刚石复合材料在使用过程中存在焊接性差的问题。针对该问题,通过化学镀铜来提高铜/金刚石复合材料的润湿性和焊接性。在化学镀铜之前,先用稀硫酸粗化复合材料,然后用氯化亚锡溶液敏化,再用氯化钯溶液活化。通过扫描电镜、X射线衍射和拉拔试验研究了化学镀铜时间对镀层微观形貌、厚度、晶相结构及膜基结合强度的影响。结果表明,化学镀铜60 min时镀层较为均匀、致密,膜基结合强度最高,尤其是金刚石粒径为116μm的铜/金刚石复合材料表面铜镀层的膜基结合强度达27.6 MPa。在相同的镀覆条件下,金刚石粒径小的铜/金刚石复合材料的膜基结合强度高于金刚石粒径大的铜/金刚石复合材料。润湿角测试和焊料铺展试验结果表明,铜/金刚石复合材料表面化学镀铜后焊接性提高。 展开更多

关键词 铜/金刚石复合材料 化学镀铜 膜基结合强度 组织结构 焊接性

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模拟研究碳化钛涂覆铜/金刚石复合材料的界面热导

6

作者 赵婷钰 陈鹏 +2 位作者 钱家盛 夏茹 伍斌 《热加工工艺》 北大核心 2023年第20期76-80,共5页

利用分子动力学模拟,从微观角度定性分析了碳化物界面层的厚度、体系热浴位置、温度及应变对涂覆碳化钛的铜/金刚石复合材料的界面热导(ITC)的影响规律。结果发现,复合材料的界面热导随碳化钛界面层厚度的增加先增加后减小,与试验数据... 利用分子动力学模拟,从微观角度定性分析了碳化物界面层的厚度、体系热浴位置、温度及应变对涂覆碳化钛的铜/金刚石复合材料的界面热导(ITC)的影响规律。结果发现,复合材料的界面热导随碳化钛界面层厚度的增加先增加后减小,与试验数据的变化趋势一致;当碳化钛界面层为3层时,复合材料的界面热导最佳。通过设置体系的不同热浴位置进行模拟分析,发现其对导热的影响不大。模拟结果表明,升高温度与压缩应变能够改善复合材料的界面热导。研究结果对进一步理解及优化铜/金刚石复合材料的界面热导提供了理论参考。 展开更多

关键词 铜/金刚石复合材料 界面改性 碳化钛 界面热导 分子动力学模拟

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电子封装中高散热铜/金刚石热沉材料的电镀技术研究

7

作者 谢平令 王翀 +9 位作者 周国云 洪延 秦华 黄本霞 陈先明 唐耀 陈苑明 何为 王守绪 李久娟 《印制电路信息》 2023年第S02期255-262,共8页

随着半导体封装载板集成度的提升,其持续增加的功率密度导致设备的散热问题日益严重。金刚石-铜复合材料因其具有高导热、低膨胀等优异性能,成为满足功率半导体、超算芯片等电子封装器件散热需求的重要候选材料。文章采用复合电镀法成... 随着半导体封装载板集成度的提升,其持续增加的功率密度导致设备的散热问题日益严重。金刚石-铜复合材料因其具有高导热、低膨胀等优异性能,成为满足功率半导体、超算芯片等电子封装器件散热需求的重要候选材料。文章采用复合电镀法成功制备了铜/金刚石复合材料,考察了不同复合电镀的工艺方法、金刚石含量、粒径大小对复合材料微观结构、界面结合以及导热性能的影响。并通过优化复合电镀方式,金刚石添加量等工艺参数,制备了无空洞、界面结合紧密的高导热复合材料;仅添加8.8 vol%的金刚石,使复合材料的导热率从393 W/(m.K)增加到462 W/(m.K)。本技术可以应用于半导体封装领域,并进一步增强芯片的散热性能。 展开更多

关键词 铜/金刚石复合材料 复合电镀 导热性能

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金刚石化学镀铜包覆及其对铜/金刚石复合材料性能的影响 被引量：2

8

作者 张毓隽 蔡华春 沈卓身 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第18期109-112,共4页

采用化学镀铜法对金刚石进行表面包覆,得到了不同铜和金刚石质量比的复合粉末,再通过进行放电等离子烧结(SPS),最终得到高金刚石体积百分含量(70vol%)的铜/金刚石复合材料。结果表明:化学镀铜包覆能明显改善所得烧结体中金刚石的分布情... 采用化学镀铜法对金刚石进行表面包覆,得到了不同铜和金刚石质量比的复合粉末,再通过进行放电等离子烧结(SPS),最终得到高金刚石体积百分含量(70vol%)的铜/金刚石复合材料。结果表明:化学镀铜包覆能明显改善所得烧结体中金刚石的分布情况;该复合材料的致密度有所提高,当金刚石体积分数达到70%时,其致密度在97.5%左右,并最终使其热导率上升,最高热导率为404W/m.K。 展开更多

关键词 铜/金刚石复合材料 化学镀铜 热导率 致密度

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真空二次热压及复压复烧对铜/金刚石复合材料致密度的影响 被引量：2

9

作者 赵娜 梁晓光 +2 位作者 程莲萍 韩超 朱心昆 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第24期132-135,共4页

采用真空二次热压和复压复烧烧结技术制备了铜/金刚石复合材料,研究并讨论了烧结方法和混粉工艺以及金刚石颗粒尺寸和体积分数对该复合材料致密度和微观形貌的影响。结果表明,真空热压烧结的复合材料致密度优于复压复烧,且二次热压对其... 采用真空二次热压和复压复烧烧结技术制备了铜/金刚石复合材料,研究并讨论了烧结方法和混粉工艺以及金刚石颗粒尺寸和体积分数对该复合材料致密度和微观形貌的影响。结果表明,真空热压烧结的复合材料致密度优于复压复烧,且二次热压对其致密度有明显改善,其中金刚石分数40vol%,粒度90μm的铜/金刚石复合材料的致密度最高,达到了98.45%。 展开更多

关键词 真空二次热压 复压复烧 铜/金刚石复合材料 致密度

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占空比对铜/金刚石复合材料表面离子镀AlN膜层组织与性能的影响 被引量：1

10

作者 王阿敏 戴景杰 +1 位作者 欧永辉 忽祥祥 《铸造技术》 CAS 2020年第12期1176-1179,共4页

采用多弧离子镀技术在铜/金刚石复合材料表面制备AlN薄膜以提高其表面电绝缘性能,并探讨占空比对AlN膜层组织形貌及性能的影响。结果表明:AlN膜层在(220)晶面择优生长,(002)、(101)晶面取向生长。随占空比(20%、40%、60%)增加,AlN膜层... 采用多弧离子镀技术在铜/金刚石复合材料表面制备AlN薄膜以提高其表面电绝缘性能,并探讨占空比对AlN膜层组织形貌及性能的影响。结果表明:AlN膜层在(220)晶面择优生长,(002)、(101)晶面取向生长。随占空比(20%、40%、60%)增加,AlN膜层表面颗粒趋于均匀细小、致密化,且亮白色颗粒明显减少,但占空比过高时出现大颗粒及亮白色颗粒明显增多现象。Cu/金刚石复合材料表面镀AlN膜层后,热导率略微降低,但其表面电绝缘性得到较大改善。占空比为40%时所得AlN膜层致密均匀、电绝缘性最优。 展开更多

关键词 铜/金刚石复合材料 氮化铝 多弧离子镀 占空比 电绝缘性

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基体偏压对铜/金刚石复合材料表面离子镀氮化铝膜层组织和性能的影响 被引量：1

11

作者 王阿敏 戴景杰 +1 位作者 申亚强 褚兆云 《电镀与涂饰》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期183-187,共5页

针对Cu/金刚石复合材料表面电绝缘性差的缺点,利用多弧离子镀技术在Cu/金刚石复合材料表面镀AlN膜层,基体偏压分别为−200、−300和−400 V。利用X射线衍射和扫描电镜分析了膜层的物相和微观组织形貌,利用激光导热仪和矢量网络分析仪分析... 针对Cu/金刚石复合材料表面电绝缘性差的缺点,利用多弧离子镀技术在Cu/金刚石复合材料表面镀AlN膜层,基体偏压分别为−200、−300和−400 V。利用X射线衍射和扫描电镜分析了膜层的物相和微观组织形貌,利用激光导热仪和矢量网络分析仪分析了膜层的热导率和电绝缘性。结果表明:AlN在(111)面择优生长,在(200)、(220)晶面取向生长。随偏压增加,AlN膜层颗粒先趋于细小、致密和均匀化,继续增加偏压则膜层内颗粒聚集长大,并出现凹坑。镀AlN膜层后,Cu/金刚石复合材料的热导率无显著变化,但其表面电绝缘性大大提升。以偏压为−300 V时所得AlN膜层最致密均匀,电绝缘性最优。 展开更多

关键词 铜/金刚石复合材料 氮化铝 多弧离子镀 基体偏压 绝缘性

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铜/金刚石复合材料热导率正交实验研究

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作者 丁彬彬 范广涵 +6 位作者 周德涛 赵芳 郑树文 熊建勇 宋晶晶 喻晓鹏 张涛 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2013年第1期6-9,共4页

采用高温高压法制备了铜/金刚石复合材料。通过正交实验法研究了复合材料中金刚石粒度的不同尺寸和对应的体积比、铜和金刚石的体积比及保压保温时间等各种因素对复合材料热导率的影响。结果表明:铜和金刚石的体积比因素对热导率的影响... 采用高温高压法制备了铜/金刚石复合材料。通过正交实验法研究了复合材料中金刚石粒度的不同尺寸和对应的体积比、铜和金刚石的体积比及保压保温时间等各种因素对复合材料热导率的影响。结果表明:铜和金刚石的体积比因素对热导率的影响最大,而金刚石不同粒度的体积比影响最小。获得了基于提高复合材料热导率的最佳制备工艺条件是,配料中金刚石粒度尺寸为75μm和250μm,金刚石大小粒度的配料体积比为1∶4,铜和金刚石的配料体积比为7∶3和保压保温时间为2 h,该工艺条件下制备的复合材料热导率为238.18 W/(m.K)。 展开更多

关键词 铜/金刚石复合材料 高温高压法 正交实验法 热导率

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铜—金刚石电接触复合材料的导电性 被引量：2

13

作者 邵文柱 甄良 +2 位作者 崔玉胜 王岩 杨德庄 《电工材料》 CAS 2002年第2期10-12,27,共4页

本文通过对铜—金刚石系列电接触材料导电性的测量 ,分析了该体系材料中合金化元素和组元相——金刚石、铌和镉等含量对材料电阻率的影响。分析和测量结果表明 ,在所研究成分范围内 ,添加成分对铜基体的导电性影响很小 ,材料电阻率均可... 本文通过对铜—金刚石系列电接触材料导电性的测量 ,分析了该体系材料中合金化元素和组元相——金刚石、铌和镉等含量对材料电阻率的影响。分析和测量结果表明 ,在所研究成分范围内 ,添加成分对铜基体的导电性影响很小 ,材料电阻率均可以满足电器对材料性能的要求。 展开更多

关键词 铜-金刚石电接触复合材料 导电性 电接触 绝缘材料

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铜-硼/金刚石复合材料翅片热沉散热研究 被引量：2

14

作者 张永建 刘皓妍 +3 位作者 白光珠 郝晋鹏 王西涛 张海龙 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第7期553-557,571,共6页

采用气压浸渗法制备了热导率为850 W·m^(-1)·K^(-1)的铜-硼/金刚石复合材料翅片热沉,测试了其在自然冷却、强迫风冷和强迫水冷三种冷却模式下的散热效果。结果表明,热源功率越高,铜-硼/金刚石复合材料的散热效果越显著。在强... 采用气压浸渗法制备了热导率为850 W·m^(-1)·K^(-1)的铜-硼/金刚石复合材料翅片热沉,测试了其在自然冷却、强迫风冷和强迫水冷三种冷却模式下的散热效果。结果表明,热源功率越高,铜-硼/金刚石复合材料的散热效果越显著。在强迫水冷模式下,当加热片的输入功率为80 W时,使用铜-硼/金刚石复合材料翅片热沉时加热片的最高温度比使用铜翅片热沉时低14℃,比使用铝翅片热沉时低23℃。Icepak热模拟发现,在强迫水冷模式下输入功率为80 W时,与铜和铝翅片热沉相比,铜-硼/金刚石复合材料翅片热沉的整体温度更低且温度分布更均匀。研究结果证实,铜-硼/金刚石复合材料是一种高效的散热材料,在大功率电子器件散热中具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 铜-硼/金刚石复合材料 热管理材料 高热导率 热沉 Icepak模拟 散热

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