Si粉表面溶胶-凝胶预处理制备Cu/Si复合材料

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• 出版年：2009
• 作者：蔡辉；王菲；王亚平；宋晓平；丁秉钧
• 单位1：西安交通大学理学院物质非平衡合成与调控教育部重点实验室
• 出生年：1982
• 学历：博士生
• 语种：中文
• 作者关键词：Cu/Si；复合材料；溶胶；凝胶；热扩散系数；扩散阻挡层
• 起始页：1261
• 总页数：6
• 经费资助：国家自然科学基金资助项目50871078
• 刊名：金属学报
• 是否内版：否
• 刊频：月刊
• 创刊时间：1956
• 主办单位：中国金属学会
• 主编：柯俊
• 地址：沈阳文化路72号
• 邮编：110016
• 电子信箱：jsxb@imr.ac.cn
• 网址：www.ams.org.cn
• 卷：45
• 期：10
• 期刊索取号：P750.66 350

摘要

以Si粉在Al₂O₃/TiO₂复合溶胶中预处理形成的凝胶膜层作为扩散阻挡层抑制Cu-Si反应，制备出Cu/Si复合材料，研究了Cu/Si复合材料的相组成、显微结构与性能.结果表明：Si粉预处理的Cu/Si复合材料主要由Cu和Si组成，含有少量的Cu₃Si相；其硬度为147HV0.1，室温热扩散系数为26.4mm²/s.复合材料烧结过程中Cu原子与jSi原子借助膜层中的缺陷部位进行扩散，在Cu/Si界面局部反应形成CuSi化合物.相比之下，Si粉未预处理的Cu/Si复合材料只含有Cu₃Si相，无Cu与Si残留；其硬度高达399HV0.1，室温热扩散系数仅为3.0mm²/s.所以，Si粉表面面溶胶凝胶预处理可以有效降低Cu-Si反应程度，保持复合材料中的Cu相与Si相，提高导热性能.