Kòm sikwi entegre nan aparèy elektwonik yo vin de pli zan pli konplèks ak gwosè chip yo kontinye retresi, akimilasyon twòp chalè pandan operasyon an degrade pèfòmans aparèy epi yo ka menm lakòz sikui kout ak lòt echèk. Pou asire operasyon ki estab, san danje epi efikas nan ekipman elektwonik, devlopman materyèl anbalaj ki gen gwo konduktiviti tèmik, ba koyefisyan ekspansyon tèmik, dansite ki ba, ak ekselan fòs flexural te vin tounen yon konsantre rechèch.
01 Diamond/Silisyòm Carbide: Yon konbinezon pwisan pou Jesyon tèmik
Diamond gen pi wo konduktiviti tèmik nan nenpòt ki materyèl natirèlman li te ye, konbine avèk yon koyefisyan ekspansyon tèmik ki ba, gwo fòs ak dite, ak estabilite chimik ekselan, fè li yon materyèl jesyon tèmik ideyal. Silisyòm carbure tou posede yon koyefisyan ekspansyon tèmik ki ba ak konduktiviti tèmik siperyè. Lè w enkòpore dyaman kòm yon faz ranfòse nan carbure Silisyòm, konpoze dyaman / silikon carbure ak koyefisyan ekspansyon tèmik tunable ak konduktiviti tèmik segondè ka reyalize. Konpare ak dyaman -matris metal ranfòse konpoze, dyaman ak carbure Silisyòm gen estrikti menm jan an, ak mouillabilite yo ak matche ak ekspansyon tèmik yo pi bon pase sa yo ant metal ak dyaman.
02 Pwosesis fabrikasyon pou Diamond/Silisyòm Carbide Composites
Diamond gen tandans fè grafitizasyon nan tanperati ki wo; grafit la ki kapab lakòz gen siyifikativman pi ba konduktiviti tèmik ak fòs flexural pase dyaman. Pou fabrike avèk siksè dyaman / silisyòm carbure konpoze, kontwòl efikas nan grafitizasyon dyaman esansyèl. Piske matris carbure Silisyòm pa ka enfiltre dirèkteman nan yon prefòm dyaman, yo anjeneral jwenn matris carbure Silisyòm nan reyaksyon silikon-kabòn. Pwosesis fabrikasyon prensipal yo pou konpoze dyaman / carbure Silisyòm yo apeprè jan sa a.
(1) Sintering wo-presyon wo-tanperati (HPHT).
Nan metòd HPHT, dyaman micropowder ak pi bon kalite poud Silisyòm yo byen melanje ak Lè sa a, sibi tanperati ki wo ak presyon ki wo pou sibi yon reyaksyon in-situ ki fòme carbure Silisyòm, finalman bay konpoze dyaman / silikon carbure. Avantaj nan metòd sa a se ke nan kondisyon presyon wo, dyaman pa sibi grafitizasyon enpòtan, epi twou vid ki genyen ant patikil dyaman yo ka efektivman redwi, pwodwi konpoze ak fraksyon volim dyaman segondè ak dansite segondè. Sepandan, pwosesis presyon wo a mande ekipman chè epi li enpoze limit enpòtan sou fòm konpoze yo fabrike.
(2) Spark Plasma Sintering (SPS)
SPS se menm jan ak HPHT nan ke li sinter ak densifies preform la anba tanperati ki wo ak presyon. Diferans lan chita nan ke SPS sèvi ak etensèl elektrik ki gen gwo enèji pou jenere egzeyat enstantane ant patikil poud, pwodui plasma tanperati ki wo ki degaje yon gwo kantite chalè. Se poutèt sa, SPS prezante pousantaj chofaj rapid ak tan kout sintering. Anplis de sa, presyon sintering nan SPS pi ba pase sa nan HPHT.
(3) Cho Izostatik peze (HIP)
Nan pwosesis HIP la, yo mete dyaman ak silisyòm poud nan yon veso ki sele epi yo sibi presyon egal nan tout direksyon, pandan y ap SINTERING ak dansisifikasyon ranpli nan tanperati ki wo. HIP anjeneral opere nan presyon nan plizyè santèn megapascal. Avantaj li yo gen ladan pi ba presyon SINTERING ak kapasite nan pwodwi pi gwo volim ak echantiyon ki gen fòm konplèks. Sepandan, pwosesis la se konplike epi li gen efikasite pwodiksyon ki ba.
(4) Precursor Enfiltrasyon ak piroliz (PIP)
Metòd PIP la sèvi ak yon précurseur carbure Silisyòm (polycarbosilan) ki chofe ak pirolize pou fòme carbure Silisyòm, ki sèvi kòm matris ki konekte patikil dyaman yo ansanm. Avantaj ki genyen nan pwosesis sa a se tanperati ki ba SINTERING, kapasite pou echantiyon gwo echèl oswa ki gen fòm konplèks, epi pa gen okenn rezidyèl Silisyòm nan konpoze an. Sepandan, akòz pwodiksyon an konvèsyon ki ba nan précurseur a, sik miltip yo souvan oblije amelyore dansite.
(5) Enfiltrasyon Vapè Chimik (CVI)
CVI se yon pwosesis relativman modere; nan tanperati enfiltrasyon ki ba yo, patikil dyaman rete estab epi yo evite grafitizasyon. Konpare ak lòt teknik, faz nan carbure Silisyòm sòti nan depo chimik vapè sou sifas materyèl la, kidonk faz Silisyòm lan ka konplètman elimine pandan pwosesis CVI la. Konpoze ki prepare pa metòd sa a gen dansite relativman ba epi yo anjeneral yo itilize pou pwodui echantiyon fèy mens.
(6) Enfiltrasyon reyaktif (RI)
RI se yon pwosesis densifikasyon kote yon solid fonn pa chofaj ak enfiltre nan yon prefòm prepare. Tou depan de mouillabilite ki genyen ant ranfòsman an ak matris la, yo ka itilize enfiltrasyon ak presyon oswa san presyon.
Nan pwosesis sa a, patikil dyaman ak poud grafit yo melanje inifòm, ak résine itilize kòm yon lyan, ak Lè sa a, frèt-presse oswa cho-bourade yo fòme yon preform. Lè sa a, preform la sibi debinding ak piroliz pou konplètman carbonize lyan an epi ogmante porosite preform la. Finalman, enfiltrasyon Silisyòm se te pote soti nan chofaj nan vakyòm oswa yon atmosfè inaktif. Pandan enfiltrasyon, Silisyòm likid reyaji ak kabòn pirolitik la ak poud grafit te ajoute pou fòme carbure Silisyòm. Apre reyaksyon kabòn lan fini, porositë ki rete yo nan preform la plen ak Silisyòm likid, sa ki lakòz yon konpoze dyaman/silikon carbure dans. Konpare ak lòt pwosesis, RI pa mande pou pwosedi konplèks oswa ekipman chè; pwosesis la se senp, men li pèmèt tou pre-nèt-fòm fòme nan konpoze an.