摘要：高体积分数铝碳化硅复合材料因其优异的热物理性能和力学性能,作为电子封装材料和结构材料在航空航天、特种装备、高铁电子等领域具有广泛的应用前景。目前,我国对该材料的研究多停留在实验室研究阶段,未能真正实现工业化生产,因此,进行铝碳化硅复合材料的中试工艺研究对于早日实现产业化具有非常重要的意义。本文采用干粉模压法成型碳化硅预制坯、真空压力渗铝工艺制备了碳化硅体积分数60～70%之间的铝碳化硅复合材料,进行了实验室小试试验,探索出稳定的制备工艺,在此基础上,进行了年产200m2铝碳化硅板材的工艺设计物料衡算和关键设备——真空-压力沉渗炉的设计,并采用自行设计的工艺和设备进行了扩大工艺试验研究。设计的真空-压力沉渗炉为立式圆柱型真空炉,采用Cr15Ni60电热合金为加热体材料,额定功率12kW,炉膛额定温度900℃,真空度0.06Pa,耐压强度12MPa。选用Q345R低合金钢为炉壳材料,16MnIV为炉盖、炉底材料,配备一台NG33-X30旋片式真空泵,冷却系统采用储水箱,配备一台流量为1.5m3/h的循环水泵。扩大工艺试验研究产品密度为(3.0士0.1)g/cm3,热膨胀系数介于(6.5-8.5)×10-6/K,热导率随碳化硅体积分数的不同而不同,其中碳化硅体积分数37%的铝碳化硅热导率均在160W/(m·K)以上。扩大试验表明,真空-压力沉渗炉设备稳定性良好,工艺稳定性良好,扩大试验获得的AlSiC材料的热物理性能已达到国外相关厂家的产品指标。图22幅,表34个,公式18个,参考文献102篇。