SiC掺杂量对Diamond／Cu复合材料导热性能的影响-论文.pdf

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1、第32卷第3期粉末冶金技术V01．32．No．32014年6月PowderMetallurgyTechnologyJun．2014SiC掺杂量对Diamond／Cu复合材料导热性能的影响木吴磊一徐国良贾成厂一陈惠高鹏梁栋1)(北京科技大学材料科学与工程学院北京100083)2)(深圳海明润股份有限公司深圳518126)摘要：采用超高压熔渗法制备了Diamond／SiC／Cu复合材料，通过研究不同SiC含量下样品的热导率变化规律及界面性能，提出孤立界面模型。主要阐释孤立界面模型的适用条件、主要内容及定量公式。通过孤立界面模型，说明低SiC掺杂量的必要性和Diamo

2、nd骨架对于复合材料导热性能的重要性。结果表明，SiC最佳掺杂量为15％，此时复合材料的综合性能最优：热导率526．7W·m一·K～，热膨胀系数2．4ppm／K，密度3．74cm，节省原料成本近15％。关键词：Diamond／SiC／Cu复合材料；孤立界面模型；c掺杂量；超高压熔渗EffectofSiCdopingamountonthethermalconductivityofDiamond／CucompositesWuLei¨，XuGuoliang¨，JiaChengchang¨，ChenHui”，GaoPeng¨，LiangDong1)(University

3、ofScience＆TechnologyBeijing，Beijing，100083)2)(ShenzhenHaimingrunIndustrialCO．LTD，Shenzhen，518126)Abstract：Diamond／SiC／Cucompositeswerepreparedbyultrahighpressure(5．5GPa)infiltrationtechnique．ThroughthestudyofthermalconductivityandinterfacepropertieswithdifferentSiCdopingamount，theiso

4、latedinterfacemodelwasproposed．Themodelconditions，maincontentandquantitativeequationsofthetheorywerediscussedinthispaper．Basedonthismodel，thenecessityoflowSiCdopingamountandtheimportanceoftheDiamondbondingskeletonwerewellillustrated．TheresultshowsthattheoptimalSiCdopingamountis15％．wi

5、thTC526．7W·m～·K～，CTE2．4ppm／K，density3．74g．cm～andreducingthematerialcostnearly15％．Keywords：Diamond／SiC／Cucomposites；theisolatedinterfacemodel；SiCdopingamount；ultrahighpressureinfil-tration电子设备的集成化和微型化发展促进了高导热但是，人造金刚石的成本很高，对于金刚石复合材料的持续研究。作为电子封装和热沉基底的这种体积分数较高的铜基复合材料而言，生产成本材料需要具有高的热导率，以便

6、于能够将电子元器较高。相比较Diamond来说，SiC的成本非常低，与件产生的热量及时转移⋯。其中，Diamond／Cu复合Diamond相比几乎可以忽略。而且在Diamond／Cu材料具有超高热导率，在实验条件下最高可达900复合材料中加入SiC并不会使工艺过程变复杂，因W·m～·K以上-3，从而受到了最广泛的关而不会产生额外的工艺成本；SiC与Diamond在结注，成为新一代电子封装材料的领军者。构上具有很高的相似度，其导热导电机理相近，这就}国际合作项目(2012DFR50350)}吴磊(1989一)，男，硕士研究生。E-mail：731782332@qq

7、．com通信作者：贾成厂(1949一)男，博士，教授，博士生导师。E—mail：jce@ustb．edu．cn收稿日期：2013—11—25第32卷第3期吴磊等：SiC掺杂量对Diamond／Cu复合材料导热性能的影响189A0一，c。N。[5]陈友存．碳化硅和金刚石．安庆师范学院学报，1999，5(4)：50—5l2)SiCu固溶体的形成是热导率下降的一个因[6]SchubertT，InterfaeialcharacterizationofCu／diamondcomposites素，而构建贯通的Diamond联通骨架是有效维持高preparedbypowder

8、metallurgyfo