鋁碳化硅復合材料雖然有很多優點,但優點有時就是缺點,如鋁碳化硅材料抗磨,可做賽車、飛機的剎車件,但會造成機加的成本非常高。那么,整體零件一次鑄造成形,就成了鋁碳化硅零件的生產特征之一。另外,因為鋁碳化硅的鑄造環境相當**(普通的鑄造手段是無法把鋁液鑄造進陶瓷之中的),那么,通用的精密鑄造模具材料都不可使用,如精密鑄造**常見的陶瓷型殼,放到鋁碳化硅的鑄造環境下,鋁液會鑄造進型殼之中,無法打型出產品。但杭州陶飛侖新材料有限公司采用創新型工藝方法,可有效避免了此類問題的發生。杭州陶飛侖新材料有限公司生產的鋁碳化硅顆粒分布均勻,無顆粒聚集情況,加工性能優異。湖北多功能鋁碳化硅量大從優
封裝金屬基復合材料的增強體有數種,SiC是其中應用**為***的一種,這是因為它具有優良的熱性能,用作顆粒磨料技術成熟,價格相對較低;另一方面,顆粒增強體材料具有各向同性,**有利于實現凈成形。AlSiC特性主要取決于SiC的體積分數(含量)及分布和粒度大小,以及Al合金成分等。依據兩相比例或復合材料的熱處理狀態,可對材料熱物理與力學性能進行設計,從而滿足芯片封裝多方面的性能要求。其中,SiC體積分數尤為重要,實際應用時,AlSiC與 芯片或陶瓷基體直接接觸,要求CTE盡可能匹配。湖北多功能鋁碳化硅量大從優高體分鋁碳化硅廣泛應用于微電子的散熱基板中。
(3)、激光加工:目前國內外學者對鋁基復合材料激光加工技術的研究主要集中在打孔、切割、劃線和型腔加工等方面。用自行研制的機械斬光盤調脈沖激光器切割試驗表明,在高峰值能量、短脈沖寬度、高脈沖頻率和適當的平均功率條件下,采用高速多次重復走刀切割工藝,可以得到無裂紋的精細切口。有研究采用氧氣作輔助氣體,用800W的連續波CO2激光在厚度13.5mm的復合材料上加工出了直徑0.72mm的無損傷深孔,深徑比達18.75。有研究提出了基于裂紋加工單元的激光銑削方法,他們采用激光對復合材料進行了基于裂紋加工單元的激光銑削加工,并在零件上加工出了形狀較復雜的型腔。研究結果表明,采用該方法進行激光銑削所需要的功率比通常的方法低。
SiC顆粒與Al有良好的界面接合強度,復合后的CTE隨SiC含量的變化可在一定范圍內進行調節, 由此決定了產品的競爭力,相繼開發出多種制備方法。用于封裝AlSiC的預制件的SiC顆粒大小多在1 um-80um范圍選擇,要求具有低密度、低CTE、 高彈性模量等特點,其熱導率因純度和制作制作方法的差異在80W ( m·K ) -280W ( m·K )之間變化?;w是強度的主要承載體,一般選用6061、 6063、2124、A356等**度Al合金,與SiC按一定比例和不同工藝結合成AlSiC,解決SiC與Al潤濕性差,高SiC含量難于機加工成形等問題,成為理想的封裝材料。鋁碳化硅可替代鋁、銅、銅鎢、銅鉬等應用于高功率封裝領域。
5、鋁碳化硅材料制機械加工技術介紹:
鋁碳化硅材料,尤其是高體分鋁碳化硅機械加工是產品制造中的難點環節,主要體現在鋁碳化硅的高耐磨,以及加工周期長等方面。
(1)、傳統機械加工技術:SiC增強體顆粒比常用的刀具(如高速鋼刀具和硬質合金刀具)的硬度高的多,在機械加工的過程中會引起劇烈的刀具磨損。PCD金剛石刀具雖然比增強體顆粒的硬度高,但硬度值相差不大,在切削加工高體分的顆粒增強AlSiC復合材料時仍然會快速磨損,且PCD金剛石刀具成本更高。眾多研究表明,隨著SiC含量的增大(13%~70%),可切削性越來越差,加工效率隨之降低,生產成本快速增加。若以45#鋼的切削性能為1計量,此種材料的切削性能*為0.05~0.3。因此,復合材料的難加工性和昂貴的加工成本限制了AlSiC復合材料的廣泛應用。 杭州陶飛侖制備的大尺寸結構件不僅材料性能優異,且大幅提高了材料的可加工性能。多功能鋁碳化硅原料
高體分鋁碳化硅用于**慣性導航臺體中。湖北多功能鋁碳化硅量大從優
熔滲法是AlSiC制備的關鍵,一般分為有壓力滲透和無壓力滲透,前者根據生產過程中壓力施加的大小、方式的不同,又分為擠壓熔滲、氣壓壓力熔滲、離心熔滲鑄造法等,主要特點是需要真空和高壓設備,滲透時間較短,有效控制Al與SiC的界面反應,同時與精度的模具相配套,獲得實用性發展。后者是將Al合金錠放置在SiC預制件上,在合金熔點以上保溫,Al合金液依托毛細管力的作用自發滲入預制件中,所需設備簡單,易于低成本制備,但產品的機械性能與熱性能略低,對基體合金的成分有較為嚴格的要求,浸透需要在保護氣氛中進行。粉末冶金法對SiC體積分數可在15% ~ 75%之間調節,SiC承載量大,但較難實現材料的一次成形。湖北多功能鋁碳化硅量大從優
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