金刚石/铜基复合材料的界面结构调控开题报告
2020-04-23 19:37:28
1. 研究目的与意义(文献综述)
随着电子信息技术的迅猛发展,半导体器件和电路不断向高功率、高集成度、小型化的方向发展。根据热力学第二定律可知,尺寸越小的电子器件放置电子元器件越多,其热流密度越大,从而对现代热管理材料的热学性能要求更高。
电子封装材料主要用于电子元器件的散热、机械支撑和环境保护,使电子元器件可以稳定地发挥正常的功能,对电子元器件的可靠性和稳定性起着关键性的作用,理想的半导体电子封装材料应具备如下基本条件:
1) 热导率高,可以将半导体芯片工作时产生的热以较快的速度传导出去;
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
1) 以金刚石为原材料,采用熔盐法和化学镀等方法分别制备Zr/ZrC@金刚石及Cu@Zr/ZrC@金刚石复合粉体;
2) PAS烧结制备金刚石/铜基复合材料;
3) 金刚石/铜基复合材料结构表征和热学性能测试。
表2-1 实验原料
原料名称 | 化学式 | 规格 | 生产厂家 |
金刚石 | C | 100 μm | 河南黄河旋风有限公司 |
氧化Zr | ZrO2 | 99.8% | 国药集团化学试剂有限公司 |
氯化钾 | KCl | 分析纯 | 国药集团化学试剂有限公司 |
氯化钠 | NaCl | 分析纯 | 国药集团化学试剂有限公司 |
硫酸铜 | CuSO4·5H2O | 分析纯 | 国药集团化学试剂有限公司 |
酒石酸钾钠 | C4H4O6KNa·4H2O | 分析纯 | 国药集团化学试剂有限公司 |
2-2′联吡啶 | C10H8N2 | 分析纯 | 国药集团化学试剂有限公司 |
甲醛 | HCHO | 分析纯 | 国药集团化学试剂有限公司 |
氢氧化钠 | NaOH | 分析纯 | 国药集团化学试剂有限公司 |
去离子水 | H2O | — | 实验室自制 |
表2-2 实验设备
设备名称 | 型号 | 厂家 |
电子天平 | BS 224S | 北京赛多利斯仪器系统有限公司 |
恒温水浴锅 | DF-101S | 河南巩义予华有限公司 |
蠕动泵 | BT101L | 保定雷弗流体科技有限公司 |
真空冷冻干燥机 | FD-1C-80 | 上海岩征实验仪器有限公司 |
管式电炉 | SK-G08123K | 合肥科晶科技有限公司 |
二维混料机 | QM-A | 河南瑞光机械科技有限公司 |
等离子活化烧结炉 | ED-PAS-111 | 日本ELENIX公司 |
2.2 研究目标
1) 制备高导热、低热膨胀系数的金刚石-Cu复合材料
2) 掌握Zr改性的金刚石颗粒以及金刚石-Cu复合材料的制备方法;
3) 掌握材料的加工和测试手段
2.3 技术方案
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4-9周:按照设计方案,制备金刚石-cu复合材料。
第10-12周:采用xrd、fe-sem、tem、热学测试等测试技术对复合材料的物相、显微结构、热学性能进行测试。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] tan z, li z, fan g, et al. enhanced thermal conductivity in diamond/aluminum composites with a tungsten interface nanolayer[j]. materials amp; design, 2013, 47: 160-166.
[2] ji g, tan z, lu y, et al. heterogeneous interfacial chemical nature and bonds in a w-coated diamond/al composite[j]. materials characterization, 2016, 112: 129-133.
[3] abyzov a m, kruszewski m j, ciupiński #321;, et al. diamond–tungsten based coating–copper composites with high thermal conductivity produced by pulse plasma sintering[j]. materials amp; design, 2015, 76: 97-109.
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