【摘 要】
:
随着高集成度器件功率水平的提高,人们对热管理材料的性能提出了更高的要求。金刚石颗粒增强金属基复合材料以其导热系数高、膨胀系数低、弹性模量高、耐磨性好等特点成为新一代高性能电子封装材料的研究热点。然而,由于金属与金刚石之间的润湿性差,使得金刚石增强金属基复合材料的界面结合弱、热阻高一直是最不利的因素。一个可行的解决方案是金刚石表面金属化,表面金属化可以改善金刚石颗粒与基体的润湿性,从而大大提高复合材
论文部分内容阅读
随着高集成度器件功率水平的提高,人们对热管理材料的性能提出了更高的要求。金刚石颗粒增强金属基复合材料以其导热系数高、膨胀系数低、弹性模量高、耐磨性好等特点成为新一代高性能电子封装材料的研究热点。然而,由于金属与金刚石之间的润湿性差,使得金刚石增强金属基复合材料的界面结合弱、热阻高一直是最不利的因素。一个可行的解决方案是金刚石表面金属化,表面金属化可以改善金刚石颗粒与基体的润湿性,从而大大提高复合材料的导热性能。本文采用盐浴法在金刚石颗粒表面镀Cr或Mo,使金刚石表面金属化,研究了工艺参数对镀层结构和形貌的影响,之后以表面改性的金刚石和铜粉为原料采用热压法制备金刚石/铜复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和原子力显微镜(AFM)对涂层进行了表征,对部分样品进行研磨,用扫描电镜测量涂层厚度。研究了金刚石/铜复合材料的形貌,热力学性能和力学性能。结果表明:(1)RVD金刚石真空镀Cr得到的镀层为离散的斑点状,当Cr的重量百分比增大,真空镀保温时间延长时,镀层逐渐连接起来变得完整。RVD金刚石盐浴镀Cr,当Cr的重量百分比大于8%时镀层覆盖完整,盐浴镀Cr镀层均匀,表面平整。(2)使用熔盐法在MBD金刚石表面镀铬镀层沉积速度较快。金刚石颗粒表面的铬涂层主要由Cr3C2和Cr7C3组成。随着盐浴温度的升高,涂层变得粗糙,涂层产生裂纹的几率减小。当Cr含量达到6%,盐浴时间超过40 min时,可以形成完整的涂层。随着加热时间和Cr含量的增加,涂层厚度显著增加。随着温度的升高,涂层的厚度略有增加。样品的涂层厚度在312-826 nm之间,镀层的实际厚度比理论预测厚度偏低。(3)对比MBD金刚石和RVD金刚石采用同样的表面改性方法后制得的金刚石/铜复合材料,RVD金刚石/铜复合材料的热导率普遍高于MBD金刚石/铜复合材料的导热率,这可能是由于RVD金刚石形状不规则,在热压制备金刚石/铜复合材料时,RVD金刚石在复合材料中堆积的更加致密,金刚石在复合材料中的体积百分更高,造成RVD金刚石/铜复合材料的热导率普遍高于MBD金刚石/铜复合材料的导热率。(4)金刚石表面盐浴镀Mo,镀层的形成表现出择优生长,镀层先在金刚石的{100}面生长然后在金刚石的{111}面生长。在保证镀层完整的前提的,可以得到Mo镀层的最小厚度为1.191μm。(5)金刚石表面镀Cr或Mo对复合材料的性能有极大的提升,复合材料的热导率由162 W/(m·k)最多提升到483 W/(m·k),复合材料的抗弯强度从47 MPa最多提升到243 MPa,复合材料的的热膨胀系数降低,高温下稳定性进一步提升。
其他文献
颗粒物污染会对人体的健康造成损害,对颗粒物检测是提高人类健康生活水平的重要保障,数字全息在颗粒物检测方面有着巨大的应用潜力。本文通过在系统中加入光栅的方式提高了离轴全息系统的分辨率,搭建了一种离轴数字全息颗粒物检测系统,相较于传统的离轴装置,系统的分辨率有了大幅度提高。首先,从传统光学全息出发,阐述了数字全息的基本理论,比较了同轴全息与离轴全息各自的优缺点,提出了离轴全息分辨率较低的问题。之后介绍
多花黄精(Polygonatum cyrtonema Hua)是药食同源植物,富含多糖,具有补脾润肺、抗疲劳、降血脂等功效。动脉粥样硬化是脂代谢异常引发的慢性炎症疾病,目前鲜有关于多花黄精多糖干预小鼠动脉粥样硬化的报道。课题组前期研究发现多糖具有良好的抗动脉粥样硬化活性,因此本论文以多花黄精多糖(P.cyrtonema polysaccharide,PCP)为实验材料,主要研究了PCP对高脂饮食(
近年来,集成电路制造工艺的水平正在不断地提升,基于互补金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,CMOS)的技术正在逐步接近它的物理极限,诸如量子效应、漏电流效应和功率耗散等问题变得越发突出,这些二级效应严重影响了集成电路的进一步发展。为了继续缩小电路和提高微处理器的性能,CMOS的替代品必不可少。量子点元胞自动机(Quantum-dot c
植物的泛素化途径在其生长发育和对内外环境信号应答调控中发挥重要作用。泛素分子在多种酶的协作下结合于靶标蛋白,实现泛素化标记蛋白质的降解或修饰。其中决定靶标蛋白特异性的E3连接酶以复合物或单亚基形式发挥泛素连接功能,对番茄单亚基形式E3连接酶的研究相对较少。番茄SlSL1(Solanum lycopersicum SINA-like 1)基因具有RING型E3连接酶结构域,但对其泛素连接酶活性及生物
旱灾脆弱性研究是认知旱灾风险系统的一个重要途径,已经成为当今世界防灾减灾与可持续发展领域的重要课题。旱灾是影响区域农业创造经济价值的重要因素,进一步强调农业旱灾风险管理、脆弱性评估等在灾害管理的作用是人类在认识自然进程及与自然和谐相处的重要一步。在研究旱灾系统中的脆弱性问题时,通常会借助数理统计理论、联系数及其伴随函数理论以及集对分析理论对问题进行由定性分析到定量分析的深层次的探索,将脆弱性定义的
硫化氢(H2S)是自然界中广泛存在的小分子气体信号物质,参与调控植物生长发育的多种生理过程,例如侧根形成、呼吸作用、果实成熟衰老等。果实成熟过程中常伴随着色泽转变、软化、乙烯的产生等生理生化变化。而色泽转变作为果实成熟的重要标志之一,其代谢过程受到内外等多种因素的共同调控。近年来,H2S作为一种重要的生长调节物质在采后果实成熟衰老方面的生理作用被广泛报道,而H2S与果实色泽转变之间的联系尚不清晰,
结构的热变形是影响仪器精度的主要因素。由于热变形的非相似性所引起的误差,通过控制环境温度和使用低膨胀材料是很难解决的。确定形体非相似性热变形规律,从结构设计的角度对问题进行改进是十分必要的。对此提出了一种基于分子动力学理论的非相似性研究方法,搭建热变形实验进行验证,并对激光准直系统进行了热结构设计。主要完成以下工作:(1)阐述了热变形及非相似性热变形的原理,在宏观层面从热应力角度解释了非相似热变形
苍耳子(Fructus xanthii)为菊科苍耳属植物苍耳的带总苞果实,在历代《中国药典》中均有收录。多糖是苍耳子的重要活性成分之一。为了了解苍耳子多糖的化学结构及生物活性,本文对苍耳子多糖进行了提取、分离纯化、结构表征、抗氧化、抗炎及免疫调节活性的研究。论文的研究结果将为苍耳子多糖的开发与利用提供数据和理论基础。采用热水、螯合剂、0.05 mol/L Na OH和1.0 mol/L Na OH
从猪肠黏膜中提取的肝素是一种广泛使用的临床抗凝血药物。然而,动物来源的肝素钠污染事件引起了人们对于动物源肝素的安全性和可靠性的广泛关注。化学酶法合成肝素是以肝素前体多糖(heparosan)为起始碳骨架,在N-脱乙酰基/N-磺基转移酶,C5-异构化酶,2-O-磺基转移酶,6-O-磺基转移酶,3-O-磺基转移酶的催化下合成工程化肝素,该方法为肝素的生产提供了一条安全的替代途径。目前,肝素前体多糖主要
心力衰竭是指由于各种心脏结构或功能受损导致心室充盈或射血能力减弱所致的一组复杂临床综合征,会导致呼吸困难、疲劳、液体潴留等临床表现。心力衰竭发病率及死亡率较高,常引起呼吸道感染、电解质紊乱、心源性肝硬化等多种并发症,且病情反复严重威胁了人类的生命和健康。考虑西药耐受性不良等因素,寻找一个安全且毒副作用小的治疗方案成为目前研究的新方向。霍山石斛(Dendrobium huoshanense,DH)是