金刚石/铜高导热复合材料的制备与研究
发布时间：2021-08-06 23:36
金刚石/铜复合材料由于其导热性良好、热膨胀系数可调、价格便宜、材料制造灵活等优点而被认为是最有潜力的电子封装材料之一。而且人造金刚石现在已经产业化生产,成本大大降低,因此研制高导热金刚石/铜复合材料对封装技术的发展有重要的意义和实际应用价值。本文通过在金刚石表面化学镀铜和镍铜磷合金实现表面改性,然后将其与铜粉按不同比例混合后SPS烧结制备致密的金刚石/铜复合材料。利用SEM观察了镀层形貌和复合材料表面断面形貌,通过XPS分析了粗化前后及敏化后金刚石表面的元素种类,采用激光导热仪测试了复合材料的导热率。分析了金刚石表面改性、镀层热处理、金刚石体积分数和烧结温度对复合材料显微结构和导热性能的影响。主要实验结果如下:（1）粗化处理使金刚石表面粗糙度增加并形成C-O等亲水基团,敏化活化后在金刚石表面形成均匀的活化中心;化学镀铜最佳工艺参数为:活化剂硝酸银浓度为5 g/L,化学镀温度为50℃,化学镀时间为80 min;化学镀Ni-Cu-P预处理过程中随着敏化次数的增加,得到的镀层更为均匀致密,最佳镀覆温度为70℃;热处理可以使Ni-Cu-P镀层由非晶态转变为晶态Ni和Cu,并且金刚石与镀层间形成...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
金刚石原料不同放大倍数下表面形貌图：（a）500；（b）2000
图 2-2 电解铜粉原料表面形貌图Fig.2-2 Surface morphology of electrolytic copper powde药品主要药品、分子式、纯度等级以及产地如表 2表 2-1 实验用化学药品Table2-1 Experimental chemicals化学式 纯度 生产NaOH ≥96.0% 天津江天化HNO3分析纯 天津市化SnCl2.2H2O ≥98.0% 天津科密欧HCl 分析纯 天津江天化
图 2-3 金刚石/铜复合材料制备工艺流程图Fig.2-3 Preparation procedure of diamond/copper composite石表面预处理在 Pd/Ag 等金属的催化作用下，借助合适的还原剂，将镀金属，并沉积在基体表面而形成致密镀层的过程。金刚石性，因此不能够直接在其表面镀覆，需要先将金刚石进匀分布的催化中心，从而使得化学镀能够自发进行。预处图 2-4 金刚石表面预处理流程图
本文编号：3326699
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
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金刚石原料不同放大倍数下表面形貌图：（a）500；（b）2000
图 2-2 电解铜粉原料表面形貌图Fig.2-2 Surface morphology of electrolytic copper powde药品主要药品、分子式、纯度等级以及产地如表 2表 2-1 实验用化学药品Table2-1 Experimental chemicals化学式 纯度 生产NaOH ≥96.0% 天津江天化HNO3分析纯 天津市化SnCl2.2H2O ≥98.0% 天津科密欧HCl 分析纯 天津江天化
图 2-3 金刚石/铜复合材料制备工艺流程图Fig.2-3 Preparation procedure of diamond/copper composite石表面预处理在 Pd/Ag 等金属的催化作用下，借助合适的还原剂，将镀金属，并沉积在基体表面而形成致密镀层的过程。金刚石性，因此不能够直接在其表面镀覆，需要先将金刚石进匀分布的催化中心，从而使得化学镀能够自发进行。预处图 2-4 金刚石表面预处理流程图
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