鋁碳化硅是目前金屬基復(fù)合材料中**常見(jiàn)、**重要的材料之一。鋁碳化硅是一種顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料，采用Al合金作基體，按設(shè)計(jì)要求，以一定形式、比例和分布狀態(tài)，用SiC顆粒作增強(qiáng)體，構(gòu)成有明顯界面的多組相復(fù)合材料，兼具單一金屬不具備的綜合優(yōu)越性能。鋁碳化硅研發(fā)較早，理論描述較為完善，其主要分類一般按照碳化硅體積含量可分為高體分鋁碳化硅（SiC體積比55%-75%）、中體分鋁碳化硅（SiC體積比35%-55%）、低體分鋁碳化硅（SiC體積比5%-35%）。鋁碳化硅已經(jīng)應(yīng)用于豐田發(fā)動(dòng)機(jī)缸體。湖北新型鋁碳化硅量大從優(yōu)
在長(zhǎng)期使用中，許多封裝尺寸、外形都已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，存在的主要缺陷是無(wú)法適應(yīng)高性能芯片封裝要求。例如，Kovar ( 一種Fe-Co-Vi合金)和Invar (一種Fe-Ni合金）的CTE低，與芯片材料相近，但其K值差、密度高、比剛度低，無(wú)法***滿足電子封裝小型化、高密度、熱量易散發(fā)的應(yīng)用需求。合金是由兩種或兩種以上的金屬元素或金屬與非金屬元素所組成的金屬材料，具有其綜合的優(yōu)勢(shì)性能。隨之發(fā)展的Mo80Cu20、Cu/ Invar/Cu、Cu/ Mo/Cu 等合金在熱傳導(dǎo)方面優(yōu)于Kovar，但其密度大于Kovar，仍不適合用作航空航天所需輕質(zhì)的器件封裝材料。湖北質(zhì)量鋁碳化硅生產(chǎn)過(guò)程鋁碳化硅已經(jīng)應(yīng)用于PW4000發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇出口導(dǎo)葉。
火星大氣密度約為地球的百分之一，主要成分是二氧化碳。表面平均溫度大約為－60℃，比較低－123℃，比較高為27℃。中國(guó)***火星探測(cè)任務(wù)工程火星探測(cè)器*****孫澤洲介紹，為適應(yīng)火星的特殊環(huán)境，火星車將采用復(fù)合記憶纖維、鋁基碳化硅、蜂窩夾層等多種材料制造。它充分結(jié)合了碳化硅陶瓷和金屬鋁的不同優(yōu)勢(shì)，具有高導(dǎo)熱性、與芯片相匹配的熱膨脹系數(shù)、密度小、重量輕，以及高硬度和高抗彎強(qiáng)度。其特性主要取決于碳化硅的體積分?jǐn)?shù)（含量）及分布和粒度大小，以及鋁合金成份。
2、鋁碳化硅材料成型的關(guān)鍵技術(shù)：由于金屬所固有的物理和化學(xué)特性，其加工性能不如樹(shù)脂好，在制造鋁基碳化硅材料中還需解決一些關(guān)鍵技術(shù)，其中主要表現(xiàn)于：加工溫度高，在高溫下易發(fā)生不利的化學(xué)反應(yīng)；增強(qiáng)材料與基體浸潤(rùn)性差；增強(qiáng)材料在基體中的分布。
（1）、高溫下的不利化學(xué)反應(yīng)問(wèn)題：在加工過(guò)程中，為了確?；w的浸潤(rùn)性和流動(dòng)性，需要采用很高的加工溫度（往往接近或高于基體的熔點(diǎn)）。在高溫下，基體與增強(qiáng)材料易發(fā)生界面反應(yīng)，生成有害的反應(yīng)產(chǎn)物Al4C3，呈脆性，會(huì)成為鋁碳化硅材料整體破壞的裂紋源。因此控制復(fù)合材料的加工溫度是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。該問(wèn)題主要解決方法：①、盡量縮短高溫加工時(shí)間，使增強(qiáng)材料與基體界面反應(yīng)時(shí)間降低至比較低程度；②、通過(guò)提高工作壓力使增強(qiáng)材料與基體浸潤(rùn)速度加快；③、采用擴(kuò)散粘接法可有效地控制溫度并縮短時(shí)間。 杭州陶飛侖新材料有限公司可大批量生產(chǎn)高性能的鋁碳化硅復(fù)合材料。
鋁碳化硅在T/R組件中的應(yīng)用：本世紀(jì)初，美國(guó)的AlSiC年產(chǎn)量超過(guò)100萬(wàn)件，T/ R模塊已經(jīng)由“磚”式封裝向很薄、邊長(zhǎng)5cm或更小方塊形的“瓦”式封裝發(fā)展，進(jìn)一步降低T/R模塊的尺寸、厚度、重量以及所產(chǎn)生的熱量。歐洲防務(wù)公司、法、英、德聯(lián)合開(kāi)發(fā)機(jī)載AESA及T/R模塊技術(shù)，研制具有1200個(gè)T/R模塊全尺寸樣機(jī)的試驗(yàn)工作，俄羅斯積極著手研制第4代戰(zhàn)斗機(jī)用AESA雷達(dá)，以色列、瑞典研制出輕型機(jī)載AESA預(yù)警雷達(dá)，機(jī)載AESA及 T/R模塊市場(chǎng)持續(xù)升溫。低體分鋁碳化硅具有塑性高、耐磨性好、加工性能優(yōu)異等特點(diǎn)。上海通用鋁碳化硅檢測(cè)技術(shù)
高體分鋁碳化硅廣泛應(yīng)用于微電子的散熱基板中。湖北新型鋁碳化硅量大從優(yōu)
（2）、增強(qiáng)體SiC與基體鋁浸潤(rùn)性差的問(wèn)題：增強(qiáng)材料與基體浸潤(rùn)性差是鋁碳化硅材料制造的又一關(guān)鍵技術(shù)，基體對(duì)增強(qiáng)材料浸潤(rùn)性差，有時(shí)根本不發(fā)生潤(rùn)濕現(xiàn)象。該問(wèn)題主要解決方法：①、加入合金元素，優(yōu)化基體組分，改善基體對(duì)增強(qiáng)體的浸潤(rùn)性，常用的合金元素有：鎂、硅等；②、對(duì)增強(qiáng)材料SiC進(jìn)行表面處理，涂敷一層可抑制界面反應(yīng)的涂層，可有效改善其浸潤(rùn)性，表面涂層涂覆方法較多，如化學(xué)氣相沉積，物***相沉積，溶膠－凝膠和電鍍或化學(xué)鍍等。湖北新型鋁碳化硅量大從優(yōu)
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