【摘 要】
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为获得适用于电子封装的W-Cu材料,实验对60W-40Cu,70W-30Cu,75W-25Cu和80W-5Ni-15Cu四种合金进行选区激光熔化。研究了W含量对合金微观组织、致密度、导热率、热膨胀系数、粗
【机 构】
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北京工业大学材料科学与工程学院; 北京工业大学激光工程研究院;
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为获得适用于电子封装的W-Cu材料,实验对60W-40Cu,70W-30Cu,75W-25Cu和80W-5Ni-15Cu四种合金进行选区激光熔化。研究了W含量对合金微观组织、致密度、导热率、热膨胀系数、粗糙度、硬度的影响。结果显示,四种W-Cu合金成形表面均存在球化现象,W含量低于70wt%时,致密化机制为重排致密,W相间几乎不发生连接与团聚,热传导优先在铜相中进行;W含量上升到75wt%后,致密化机制主要为固态烧结,热传导路径为以W相为核心、边缘由Cu包裹的结构所组成;随着W含量上升,W-Cu合金导热率和热膨胀系数与理论值的偏差增加,合金表面粗糙度与硬度值增加。最终获得60W-40Cu,70W-30Cu,75W-25Cu,80W-5Ni-15Cu成形后的致密度分别是97.9%,94.5%,91.6%,91.9%,导热率为210.4W/K·m,176.8W/K·m,152.7W/K·m,121.3W/K·m,热膨胀系数分别为11.05×10-6/℃,9.33×10-6/℃,8.17×10-6/℃,7.02×10-6/℃,粗糙度分别是9.2μm,13.7μm,15.2μm,15.4μm,硬度值分别是183HV,324 HV,567 HV,729 HV。
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