2019年材料科学与工程学院论文开题报告

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1、材料科学与工程学院论文开题报告开题报告对整个研究工作的顺利开展起着关键的作用，以下是搜集整理的材料科学与工程学院论文开题报告，欢迎阅读查看。毕业论文题目：伪半固态挤压高体积分数SiCp/Al复合材料性能分析一、选题依据：随着信息时代的到来，电子工业得到了迅猛发展，计算机和移动电话等产品的迅速普及，使得电子产业成为最引人注目和最具发展潜力的产业之一，电子产业的发展也带动了与之密切相关的电子封装业的发展，其重要性越来越突出。电子封装从早期的为芯片提供机械支撑、保护和电热连接功能，逐渐融入到芯片制造技术和统集成技术之中

2、。电子工业的发展离不开电子封装的发展，20世纪最后二十年，随微电子、光电子工业的巨变，为封装技术的发展创造了许多机遇和挑战，各种先进的封装技术不断涌现。近年来，SiCp/A1复合材料发展十分迅速，特别是作为电子级功能复合材料的优势逐渐被人们所认识，现已作为新型电子封装材料重要开发方向之一。随着航空、大规模集成电路、军事通讯等方面的不断发展，传统的电子封装材料已经满足不了这些领域的要求。例如:电子半导体集成度越来越高，所用的电子封装材料要求有高的热导率，低的线膨胀系数;在航空方面，飞机起飞、导弹发射等，电子系统常伴

3、随激烈的温度变化，所用电子封装材料要求具有高的热导率和低的线膨胀系数，同时其质量也是必须考虑的重要因素。而传统封装金属材料Al、Cu的线膨胀系数都较大，同器件匹配性能差，Fe-Ni合金热导率低、密度大,均存在一定缺陷。而SiC颗粒增强Al基复合材料具有高热导率、低线膨胀系数、密度小等优点,因而用作新型电子封装材料前景广阔[1]。SiCp/Al复合材料是由连续状的Al及Al合金与多形态的SiC颗粒所构成的。作为金属基复合材料的增强物，SiC颗粒具有高模量、高硬度、低热膨胀、高热导率、来源广泛、成本低廉的优点。而作为

4、基体材料，Al合金具有低密度(2.7g/cm3)，高热导率，价格低廉以及热加工容易等优点，其缺点是热膨胀系数较高。综合以上因素，并考虑到电子封装材料必须具备很低的且与基底匹配的热膨胀系数(CTE)，高的热导率，高刚度，低密度，及低成本等特性，将二者复合而成颗粒增强铝基复合材料后，材料具有了Al和SiC二者的优点，即高热导率、低热膨胀系数、高强度、低密度等，这些特性几乎代表了理想封装材料的所有性能要求，这使得颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al)成为电子封装用金属基复合材料中倍受瞩目、研究最多、潜在应用最广的复合材

5、料。具体来说，这种材料的综合性能优点表现在以下几个方面:(1)可根据所需要求进行设计;例如，通过控制SiC的百分含量、具体合金成分、复合材料的热处理方法可调整复合材料的热膨胀系数和热导率。(2)良好的力学性能，如高的比强度和比刚度。(3)具有很好的经济价值。一方面制备方法可以沿用传统的工艺方法，如铸造工艺，最近在压力或无压渗透方面进展，使SiC颗粒的百分含量显著提高;采用合适的方法，SiCp/Al复合材料可以实现产品的净成型或近净成型。另一方面SiC颗粒(微米级)价格便宜，来源丰富。因此，对SiCp/Al这种新型

6、复合材料进行深入研究是很有意义的。二、文献综述：正是因为SiCp/Al复合材料有这些显著的优势，从80年代开始，国外的一些研究部门投入了大量人力、物力以及财力致力于SiCp/Al复合材料的研究，并已首先在航空航天、光学、仪表等领域取得了实际的应用[2]。例如：美国下一代主力战机F-22“猛禽”上的自动驾驶仪、发电单元、抬头显示器、电子计数测量阵列上广泛采用高体积分数SiCp/Al复合材料代替传统材料(如包Cu的Mo,W/Cu等)做封装和热沉构件，取得减重70%以上的显著效果;同时因为这种材料具有的很高热导率(一般

7、高于150W/m.k)，从而显著降低电子模块的工作温度，提高电子设备工作的可靠性。此外国外也有采用这种电子封装材料取代W/Cu合金作为相控阵雷达的封装底座，取得减重80%以上的惊人效果。1988年美国ACMC公司采用光学级SiCp/Al复合材料研制成超轻空间望远镜的主反射镜和次反射镜，比传统的反射镜重量减轻了50%以上。英国航天金属基复合材料公司(AMC)采用机械合金化法制备出高刚度、耐疲劳的SiCp/Al复合材料，成功地应用于法国Eurocopter公司生产的新型民用直升机。同铝合金相比，构件的刚度提高约30%

8、，寿命提高5%;与钛合金相比，构件的重量降低了25%。国内在SiCp/Al复合材料的制备方法、工艺及性能等，都已有大量的研究和相关报导。如中南大学熊德赣等人通过在炉体内先抽真空降低预制件的渗透压力，制备出用于相控阵雷达T/R组件封装外壳体积分数约为65%的SiCp/Al复合材料[3]。上海交大采用真空吸铸法也成功制备了高体积分数的SiCp/Al复合材料，其具体工艺是把预制