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高体分率Si Cp/Al-6061Al盒形件作为可连接的电子封装壳体,具有高导热、低膨胀、低密度等特性,能够对内部电子元器件提供机械支持、密封保护和散热途径等作用。本文采用复合材料半固态模锻连接一体化成形方法,研究高体分率Si Cp/Al-6061Al盒形件的近净成形制备工艺,并探讨不同的Si C体分率、颗粒度和工艺参数对盒形件热物理性能、力学性能、致密度及连接效果的影响。复合材料半固态模锻连接主要工序有:粉末预处理—混粉球磨—冷压制坯—热压密实—二次重熔—模锻连接。主要实验内容包括:对Si C粉末预处理以提高粉体的分散性;与纯铝粉混合配制不同Si C体分率(50vol.%、55vol.%和60vol.%)和颗粒度(14μm、48μm和14/48μm)的共5批混合粉末,并进行混合球磨以获得均匀的粉末;冷压中混合粉末与6061铝合金框一起钢模压制;经热压成形获得致密性良好,具有三维Al基连通的可触变的半固态坯料;在不同坯料加热温度、保温时间、成形压力下模锻连接成形,获得最终盒形件。通过性能测试后对比分析发现:随Si C体分率增加,其热导率、热膨胀、抗弯强度、致密度和连接界面抗剪强度均降低;随Si C颗粒度增大,其热膨胀、抗弯强度和致密度降低,但热导率提高;随坯料加热温度升高,热导率和热膨胀系数也降低,50vol.%盒形件抗弯强度提高,但55vol.%和60vol.%盒形件抗弯强度降低;随坯料保温时间增加,其抗弯强度先提高后降低;随成形压力增大,其抗弯强度提高。综合对比分析盒形件的各项性能及连接效果后发现,在坯料加热温度为640℃,保温时间为8min,成形压力为987MPa的工艺参数下模锻连接效果最好,在此条件下55vol.%-14μm Si Cp/Al-6061Al盒形件的致密度达到98.7%,热导率为144W/(m·k),热膨胀为9.09×10-6·K-1,抗弯强度为627MPa,连接界面的抗剪强度为181MPa。