刘　猛，白书欣，李　顺，赵　恂，熊德赣

(国防科学技术大学 材料科学与工程系，长沙 410073)



界面改性对SiCp/Cu复合材料热物理性能的影响

刘猛，白书欣，李顺，赵恂，熊德赣

(国防科学技术大学 材料科学与工程系，长沙 410073)

采用热压烧结法成功制备SiCp/Cu复合材料。采用溶胶-凝胶工艺在SiC颗粒表面制备Mo涂层，研究Mo界面阻挡层对复合材料热物理性能的影响。结果表明：过氧钼酸溶胶-凝胶体系能够在SiC颗粒表面包覆连续性、均匀性较好的MoO3涂层，最佳工艺配比为SiC∶MoO3=5∶1(质量比)、过氧化氢∶乙醇=1∶1(体积比)，SiC表面丙酮和氢氟酸预清洗处理有利于MoO3涂层的沉积生长。MoO3在540℃第一步氢气还原后转变为MoO2，MoO2在940℃第二步氢气还原后完全转变为Mo，Mo涂层包覆致密完整。热压烧结SiCp/Cu复合材料微观组织致密均匀，且相比原始SiC颗粒增强的SiCp/Cu，经溶胶-凝胶法界面改性处理的SiCp/Cu复合材料热导率明显提高，SiC体积分数约为50%时，SiCp/Cu复合材料热导率达到214.16W·m-1·K-1。

溶胶-凝胶；表面改性；Mo涂层；SiCp/Cu；热压烧结；热导率

SiC颗粒具有热导率高、热膨胀系数低、硬度高及耐磨性能优异等一系列特性，是金属基复合材料中的一种重要的增强相。纯Cu具有比纯Al更高的热导率(室温时分别为401W·m-1·K-1和237W·m-1·K-1)、更高的熔点(分别为1357.6K和933.25K)和更低的热膨胀系数(分别为16.5×10-6K-1和23.03×10-6K-1)[1,2]。因此，SiC颗粒增强Cu基复合材料(SiCp/Cu)有望将Cu基体的高热传导性与SiC增强相的低热膨胀系数结合起来，并且通过控制SiC的体积分数、粒径和材料的制备工艺等来实现复合材料热物理性能的设计，此外，它与CuAg基钎料有很好的相容性，是一种具有良好应用前景的电子封装材料[3,4]。……