如何用机械搅拌法制备新型铝基碳化硅?

发布时间:2022-11-21   浏览次数:327次

在热沉行业的工作人员都知道,铝基碳化硅是一种颗粒增强金属基复合材料,继承了铝合金基体的比强度高、塑性加工性好、密度低等特性的同时,又结合了SiC颗粒硬度高、热膨胀系数低等优点,是综合性能优良的金属基复合材料。它采用Al合金作基体,按设计要求,以一定形式、比例和分布状态,用SiC颗粒作增强体,构成有明显界面的多组相复合材料,兼具单一金属不具备的综合优越性能。因其具有轻量化和高性能的特点,在航空航天,汽车等多个领域都有广泛的应用前景。

机械搅拌法是在搅拌的过程中将增强体颗粒加入到基体金属液中,利用高速旋转的搅拌装置使增强体均匀混合入基体金属液之中,然后浇入模具中得到想要的铸件。其生产设备见图2所示。机械搅拌法操作过程较为简单,成本低廉,不到其他加工工艺的一半,是可以广泛应用的方法,目前工业上制备复合材料大多数都是采用该方法。

综合国内外对搅拌铸造的研究发现,搅拌铸造法可以以搅拌时的熔体温度为依据,将其分为液态搅拌和液半固态搅拌两种方法。液态搅拌法主要是使搅拌温度保持在液相线以上,一边搅拌一边加入增强体颗粒,搅拌之后可以直接进行浇铸。半固态搅拌是指将搅拌温度调制固液相线之间,使熔体之中有一定的固相体积分数。这样在搅拌的时候熔体中会有更大的剪切力容易使增强体颗粒分布均匀。

这两种方法各有优缺点,液态法简单,但是卷气很严重,颗粒分散的不够均匀。但是半固态搅拌铸造法目前仍存在一些问题,如在搅拌过程中陶瓷颗粒容易产生偏聚、界面处易发生反应等。其次,在空气环境下进行搅拌时,搅拌的过程中尤其是高速搅拌时很容易吸入气体,使得最后浇铸出的复合材料产品内部出现有害的气孔缺陷。再次,颗粒增强相添加的体积分数有一定限制是利用搅拌铸造法制备金属基复合材料的另一个问题。

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2022.03
半导体材料发展前景

随着物联网、大数据和人工智能驱动的新计算时代的发展,对半导体器件的需求日益增长,同时也催生了市场对半导体材料的需求,半导体材料行业迎来快速发展的黄金期。在国家鼓励半导体材料国产化的政策导向下,本土半导体材料厂商不断提升半导体产品技术水平和研发能力,逐渐打破了国外半导体厂商的垄断格局,推进中国半导体材料国产化进程,促进中国半导体材料行业的发展。


数据显示,2017-2019年中国半导体材料市场规模逐年增长,从2017年的76亿美元增长至2020年的94亿美元。据统计,2017-2020年全球62座新投产的晶圆厂中有26座来自中国大陆,占比超过40%,成为增速最快的地区。伴随着5G时代的来临,汽车电动化进程拉动IGBT规模增长。得益于对清洁能源高速增长的需求IGBT市场规模将持续增长IGBT市场在2020年的规模为54亿美元2020年到2026年将以7.5%的复合年增长率CAGR增长预计2026年市场规模为84亿美元新能源车应用作为IGBT市场规模的重要增量2020年市场规模为为5.09亿美元2020-2026年的复合年增长率为23%预计2026年新能源车用IGBT市场规模为17亿美元


   随着5G、智慧物联网时代的到来,中国大陆的半导体产业得以在众多领域实现快速与全面布局,正逐步驱使全球半导体产业从韩国、中国台湾向中国大陆转移。目前,我国已经成为最大的半导体市场,并且继续保持最快的增速,预计半导体市场增长将持续带动半导体材料行业快速发展。

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2022.07
加工铝碳化硅用哪种数控设备

加工铝碳化硅用哪种数控设备 ,你知道吗,下面我们一起了解一下吧。

铝碳化硅是一种新型复合材料,它充分结合了碳化硅陶瓷和金属铝的不同优势,铝碳化硅的应用前景也会变得越来越广泛,在近几年人们也比较注重于这领域当中。目前在国内生产铝碳化硅雕铣机的厂家虽然是有的,但是还是很少,许多加工企业对于这种铝碳化硅的新型材料接触还是比较少的。其实铝碳化硅雕铣机也是属于数控机床的一种,我们在普通雕铣机的原基础上,经过研发创新的一种可以加工铝碳化硅的专用雕铣机。

铝碳化硅(AlSiC)是铝基碳化硅颗粒增强复合材料的简称,采用的是Al合金作基体,按设计要求,以一定形式、比例和分布状态,用SiC颗粒作增强体,构成有明显界面的多组相复合材料,兼具单一金属不具备的综合优越性能,充分结合了碳化硅陶瓷和金属铝的不同优势,具有高导热性、与芯片相匹配的热膨胀系数、密度小、重量轻,以及高硬度和高抗弯强度,成为新一代电子封装材料选择。铝碳化硅封装材料满足了封装的轻便化、高密度化等要求,适用于航空、航天、高铁及微波等领域,是解决热学管理问题的先选材料,其可为各种微波和微电子以及功率器件、光电器件的封装与组装提供所需的热管理,新材料的铝碳化硅的应用也因此具有很大的市场潜力。

如果想要对铝碳化硅进行精密加工,选择是选用铝碳化硅专用雕铣机。也并不是说普通雕铣机就不可以加工铝碳化硅,但是使用普通雕铣机的机床防护性能比较差,而在加工铝碳化硅过程中会产生大量粉尘容易进入机床导轨和丝杆,导致加工精度下滑,也容易导致减少机床的使用寿命。那为什么选择是选用铝碳化硅专用雕铣机呢?因为铝碳化硅雕铣机具备了优异的机床防护性能,Y轴采用的是盔甲防护罩+风琴防护罩,有效防止在加工铝碳化硅过程中的粉尘进入机床导轨以及丝杠内部;并且我们还优化了机床铸件的结构,将机床在运行过程中产生的振动降到低,确保铝碳化硅的加工精度更高。

铝碳化硅结合了碳化硅陶瓷和金属铝综合优越性能,成为新一代电子封装材料中选择。目前这种铝碳化硅的新型材料现在有越来越多的人们知道,用途逐渐的被开发出来,新材料的铝碳化硅的应用也因此具有很大的市场潜力,而作为铝碳化硅的专用雕铣机:铝碳化硅雕铣机也会具有很大的市场潜力。

以上是加工铝碳化硅用哪种数控设备 的介绍,提供大家参考。

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2022.07
AlSic有哪些性能特点

AlSiC即铝碳化硅 ,是铝基碳化硅颗粒增强复合材料的简称,业内又称碳化硅铝或“奥赛克”。根据碳化硅的含量分为低体积分数、中体积分数和高体积分数,其中电子材料应用以高体积分数为主。电子封装中常用的有AlSiC7、AlSiC8系列。你了解多少,下面一起了解一下吧。

■ AlSiC具有高导热率(180~240W/mK)和可调的热膨胀系数(6.5~9.5×10-6/K),因此一方面AlSiC的热膨胀系数与半导体芯片和陶瓷基片实现良好的匹配,能够防止疲劳失效的产生,甚至可以将功率芯片直接安装到AlSiC基板上;另一方面AlSiC的热导率是可伐合金的十倍,芯片产生的热量可以及时散发。这样,整个元器件的可靠性和稳定性大大提高。

■ AlSiC是复合材料,其热膨胀系数等性能可通过改变其组成而加以调整,因此产品可按用户的具体要求而灵活地设计,能够真正地做到量体裁衣,这是传统的金属材料或陶瓷材料无法做到的。

■ AlSiC的密度与铝相当,比铜和Kovar轻得多,还不到Cu/W的五分之一,特别适合于便携式器件、航空航天和其他对重量敏感领域的应用。

■ AlSiC的比刚度(刚度除以密度)是所有电子材料中比较高的:是铝的3倍,是W-Cu和Kovar的5倍,是铜的25倍,另外AlSiC的抗震性比陶瓷 好,因此是恶劣环境(震动较大,如航天、汽车等领域)下的首 选材料。

■ AlSiC可以大批量加工,但加工的工艺取决于碳化硅的含量,可以用电火花、金刚石、激光等加工。

■ AlSiC可以镀镍、金、锡等,表面也可以进行阳极氧化处理。

■ 金属化的陶瓷基片可以钎焊到镀好的AlSiC基板上,用粘结剂、树脂可以将印制电路板芯与AlSiC粘合。

■ AlSiC本身具有较好的气密性。但是,与金属或陶瓷封装后的气密性取决于合适的镀层和焊接。

■ AlSiC的物理性能及力学性能都是各向同性的。

以上是AlSic有哪些性能特点的介绍,提供大家参考。

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