镁基复合材料热膨胀的研究进展和前景展望

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1、第2卷第3期精密成形工程2O10年5月J0URNAL0FNETSHAPEF0RMINGENGINEERING鬻镁基复合材料热膨胀的研究进展和前景展望杜磊，闫洪，凌李石保(南昌大学先进成形制造及模具研究所，南昌330031)摘要：简要介绍了镁合金及镁基复合材料热膨胀的研究进展，叙述了温度、增强体体积分数、增强体颗粒尺寸、增强体颗粒形状、增强体种类和热处理及其他对镁基复合材料热膨胀的影响。简要介绍了热膨胀的理论预测模型，并对今后的发展做了展望。关键词：镁基复合材料；热膨胀；热膨胀模型中图分类号：TB33l文献标识码：A文章编号：1674

2、—6457(2O10)03—0001—05ResearchProgressandProspectofThermalExpansionofMagnesiumMatrixCompositesDULei。YANHong，LING-LIShi—bao(InstituteofAdvancedForming&ManufacturingandDie&Mold，NanchangUniversity，Nanchang330031，China)Abstract：Theresearchprogressofthermalexpansionofmagnesi

3、umalloysandmagnesiummatrixcompositesisl’ntro—ducedbriefly，andthetemperature，thevolumefractionofreinforcement，reinforcementparticlesize，theshapeofreinforce—mentparticle，thekindofreinforcementparticleandheattreatmentandotherswhichinfluencethethermalexpansionofthemagnesiu

4、mmatrixcompositesaredescribed．Thetheoreticalpredictionmodelofthermalexpansionandprospectsofthefuturedevelopmentareintroduced．Keywords：magnesiummatrixcomposites；thermalexpansion；modelofthermalexpansion物体的体积或长度随着温度的升高而增大的现发展，对电子封装材料性能的要求越来越高，这样传象叫“热膨胀”。通常是指外压强不变的情况下，大统的电

5、子封装材料已经满足不了这些领域的要求。多数物质在温度升高时，其体积增大，温度降低时体例如：由于对电子半导体集成度的要求越来越高，使积缩小l】]。热膨胀这一现象会对电子封装材料的研得所用器件的散热成为阻碍集成电路迅速发展的关究产生重要的影响。电子封装材料为电子元件提供键，这就需要线膨胀系数小、热导率高的电子封装材物理支撑，保护电子元件在恶劣的环境下正常工料。在航空航天方面，飞机起飞、导弹发射等，电子作[2]，更重要的是它可将大规模集成电路中电子元系统常伴随着激烈的温度变化，所用的电子封装材件工作时散发出的热量很快地散发出去，确保电子料

6、也要求具有高的热导率和低的热膨胀系数，同时元件正常工作l3]。随着高端技术领域等方面的不断它的质量也是必须考虑的重要因素l_4]。收稿日期：201O—O3—15基金项目：国家自然科学基金(50765005)作者简介：杜磊(1987一)，男，浙江金华人，硕士研究生，主要研究方向为金属基复合材料的性能。精密成形工程2010年5月在各种金属材料中，镁因其储量丰富、密度低、胀系数也随着温度的升高而增大。王常春认为，温导热性能优异的特点，已成为当前金属热膨胀材料度升高，使得复合材料中增强体一基体界面的传载能的研究重点之一。镁基复合材料具有质量

7、轻，比强力降低，增强体对基体合金的热膨胀的制约作用就度、比刚度高和耐磨性好等优异的物理性能和力学会下降，这2个方面导致了温度升高，复合材料的热性能_5]，所以轻型、高性能、高功能型的镁基复合材膨胀随温度升高而增大。料最具发展潜力，轻质镁基复合材料既可以继承镁1．2增强相颗粒尺寸对镁基复合材料热膨合金的优良性能，又可能突破镁合金高温力学性能胀的影响不高和常温耐磨性较差的局限性，使其具有高的弹性模量和较低的热膨胀系数，已经成为当今材料界朱德智口等人认为，颗粒尺寸对复合材料热膨研究的热点[6]。胀系数的影响主要体现在近界面区。复合材料在升

8、温的过程中，由于基体和增强体热膨胀系数的差异，1镁基复合材料热膨胀研究现状导致两者热膨胀量不同，基体的热膨胀受到增强体的制约，这种制约作用主要通过近界面区来传递。由于镁的活性比较大，很容易与多种物质发近界面面积可以通过下式计算：生化学