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定制高压高温熔炼装置

来源:北京缔森科技浏览次数:3088次添加时间:2015-08-27

详细说明

实验I

实验II

实验III

实验IV

实验V

实验VI


技术参数

铜/金刚石复合材料的相界面调控与导热性能研究

结合金刚石优异导热性能和金属良好机械加工性能的金刚石颗粒增强金属基复合材料是理想的电子封装材料,然而金属/金刚石界面热阻是限制复合材料热导率提高的瓶颈。考虑声子热传导特点而引入成分梯度界面层有望大幅增加界面热导,提高金属/金刚石复合材料的热导率。

通过盐浴镀膜技术在单晶金刚石颗粒表面镀覆碳化钛涂层,利用气压浸渗技术制备铜/金刚石复合材料,获得具有成分梯度形貌的铜/碳化钛/金刚石界面层,揭示界面微观结构影响界面热导的物理机制,为制备高热导率的铜/金刚石复合材料提供科学依据。成分梯度界面层的研究方法可应用于其他体系的金属/金刚石复合材料。

在铜和金刚石之间形成厚约285nm的钛涂层,其中约195nm厚度区域为碳化钛,在剩余约90nm的厚度区域内,钛和碳的元素含量分别呈现梯度变化,这层厚约285nm的钛涂层对于增强铜/金刚石界面热传导起到至关重要的作用(根据二氧化硅薄膜的溅射速率60nm/min推算涂层厚度)。

金刚石颗粒均匀分散在铜基体中,断口形貌观察表明,在镀钛的金刚石颗粒表面观察到铜基体相的残留物,而在未镀钛金刚石颗粒表面则观察不到这些残留物,证明金刚石颗粒表面镀钛增强了铜/金刚石界面结合。

在金刚石颗粒表面引入碳化钛涂层促进了铜/金刚石界面结合,改善了复合材料微观结构。金刚石的声阻抗为49MRayi,铜为33 MRayi,碳化钛为43 MRayi,碳化钛的声阻抗介于金刚石和铜之间。通过构筑成分梯度形貌形成声阻抗梯度分布,为声子热传导提供高效路径,减少界面声子散射从而提高铜/金刚石复合材料的导热性能,所获热导率(-500W/m/K)优于文献报道值。

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