MoCu合金的几种制备方法.pdfVIP

一、综述 Mo—Cu合金的几种制备方法① 韩胜利1 蔡一湘1 宋月清2 崔舜2 (1．广州有色金属研究院粉末冶金研究所，广州510650； 2．北京有色金属研究总院粉末冶金及特种材料研究所，北京100088) 摘要Mo—Cu合金具有高的导热系数和低的热膨胀系数，被广泛用作热沉材料和电子封装材料。本文介绍了 Mo—Cu合金的几种制备方法，并对凡种方法的优缺点进行了对比分析。结果表明采用化学镀预处理+烧结法和熔渗 +热压+二次烧结制得的Mo—Cu合金性能最为优越，其致密度大于99％，组织分布更均匀、细小，综合性能最好。 关键词粉末冶金，Mo—Cu合金，烧结 146．4 A 中图法分类号：TG 文献标识码i 文章编号： 1 前言 Mo—Cu合金是由低膨胀系数的Mo和高热导率的cu通过粉末冶金方法制得一种假合金。该合金 兼顾了Mo和cu两种金属的特点，是一种具有低膨胀系数和高热导率的合金。由于这些特性，使得 Mo—Cu合金在作为电子封装材料和热沉材料方面有着广泛的应用¨’2‘。国内对高致密Mo—cu合金 制备技术的研究起步较晚，无论是理论上还是工艺上都还不成熟。对比国内外研制的Mo—Cu合金可 以发现，国内研制的Mo—Cu合金致密度低、气体含量高，并且合金的组织不均匀，晶粒大小不等，目 前国内使用的高端Mo—Cu合金产品主要从国外进口。要提高我国Mo—Cu合金的研究开发水平，就 要从理论和制备人手，进一步研究Mo—Cu合金的致密化机理和高致密Mo—Cu合金的制备技术，尽 快使我国在Mo—Cu合金的研制和制备技术上达到和超越国外水平。因此本文就提高Mo—Cu合金的 致密度及改善其组织结构人手，对Mo—Cu合金的几种制备方法进行了对比研究。 2试验 采用独特的粉末预处理和烧结工艺制备出高致密的Mo一30Cu合金。本试验所用原材料cu粉和 表1试验所用的主要原材料 Rawmaterials Particlesize Purity／％ Manufactures Cu 一400mesh 99．9 GRINMP powder Co．，Ltd Mo 3 99．9 ZZCC powder tim Co．，Ltd 本试验采用冷等静压成型，将混合后的Mo、Cu合金粉末压制成4,20×100nlln圆棒，然后在钼丝炉中 进行烧结，氢气气氛保护。采用阿基米德排水法测定密度，用TC-7000H激光热导仪测试合金的热导 x2 率。使用WD—Z型数字式涡流电导仪，测试Mo—Cu合金的电导率，试样尺寸妒0mm，电导率单 shlihan@163．COlll 2009全目粉末墙盒学术会*论文集 显微镜。 3 MoCu合金的几种制备方法 rh于Mo、cu两种金属不相溶，熔炼法很难制得这种金届。目前丰要采用粉末请金方法来生产雎。 一cu合金，本试验采用以下四种工艺制备了Mo一50Cu台金，具体工艺如下： 3．1液相烧结法‘31 这种方法是最简单和最原始的方法，是将按比例混台和压制好的Mocu合金粉末的坯料，根据 不同成分采用不同的烧结温度，一般烧结温度为13006C—I500。C，由于cu的熔点为1083。C，故烧结 过程中产生cu的液相。但这种方法很难制得高致密度Mo—cu合金，往往带有较大的孔隙，使其导热 性及其他性能降低。 的前端金相组织，町以看到诚区域组织致密，液帽cu凝同后填充到Mo颗粒形成的骨架中，几乎看不 到气孔存在。但可以看到陵I)(域Mo相、cu枷组织分布不均匀，一些区域出现Mo相富集，形成岛状 的Mo富集区。另一些区域出现cu相的南