3)、增強體SiC在基體中均勻分布的問題:按結構設計需求,使增強材料SiC均勻地分布于基體中也是鋁碳化硅材料制造中的關鍵技術之一。尤其是在低體份鋁碳化硅攪拌法、真空壓力浸滲法、粉末冶金法中,SiC顆粒的團聚,以及不同尺寸SiC顆粒均勻分布為一項難點。該問題主要解決方法:①、對增強體SiC進行適當的表面處理,使其浸漬基體速度加快;②、加入適當的合金元素改善基體的分散性;③、施加適當的壓力,使其分散性增大;④、施加外場(磁場,超聲場等)。鋁碳化硅已經應用于飛機的油箱口蓋。浙江鋁碳化硅設計標準
鋁基碳化硅(AlSiC)顆粒增強復合材料,因其具有高比強度和比剛度、低熱膨脹系數、低密度、高微屈服強度、良好的尺寸穩定性、導熱性以及耐磨、耐疲勞等優異的力學性能和物理性能,被用于電子封裝構件材料,在大功率率IGBT 散熱基板、LED封裝照明、航空航天等**領域以及民用信息相控陣天線T/R模塊、大功率微波產品以及宇航電源熱沉載體、殼體中被廣泛應用。高體分SiCp/Al復合材料中主要采用焊接的方式與器件連接,基體材料由于碳化硅顆粒的存在,導致其表面潤濕性能較差,無法滿足焊接功能要求,因此必須在材料表面制備可焊金屬鍍覆層。浙江鋁碳化硅設計標準高體分鋁碳化硅用于**慣性導航臺體中。
隨著AlSiC復合材料在航空航天、汽車、***、電子、體育用具等領域的廣泛應用,對其制品的加工精和表面質量的要求也越來越高,采用傳統的機械加工方法或單一的特種加工方法,都難以實現高標準的加工要求。這就要求在對AlSiC復合材料的機械切削加工、激光加工、超聲加工和電火花加工的加工工藝、加工機理進行研究的同時,更多地注重研究復合加工技術,尤其是超聲加工與機械切削加工、電解加工、電火花加工相配合的復合加工技術的研究工作。
a、T/R模塊封裝:機載雷達天線安裝在飛機萬向支架上,采用機電方式掃描,其發展的重要轉折點是從美國F-22開始應用有源電子掃描相控陣天線AESA體制,其探測距離下表所示:圖三機載雷達探測距離
APG-80捷變波束雷達、多功能機頭相控陣一體化航電系統、多功能綜合射頻系統、綜合式射頻傳感器系統、JSF傳感器系統等,所用T/R (發/收)模塊封裝技術日趨成熟,每個T/R模塊成本由研發初期的10萬美元降至600-800美元,數年內可降至約200美元,成為機載雷達的**部分。幾乎所有的美國參戰飛機都有安裝新的或更新AESA計劃,使其作戰效能進一步發揮,在多目標威脅環境中先敵發現、發射、殺傷,F-22機載AESA雷達可同時探測**目標數分別為空中30 個、地面16個、探測范圍為360°全周向。 杭州陶飛侖制備的大尺寸結構件不僅材料性能優異,且大幅提高了材料的可加工性能。
AlSiC的典型熱膨脹系數為(6~9)X10-6/K,參考芯片的6X 10-6/K,如果再加上芯片下面焊接的陶瓷覆銅板,那么三倍的差異就從本質上消除了。同時AlSiC材質的熱導率可高達(180~240)W/mK(25℃),比鋁合金熱導率還高50%。英飛凌試驗證明,采用AlSiC材料制作的IGBT基板,經過上萬次熱循環,模塊工作良好如初,焊層完好。
AlSiC材料很輕,只有銅材的1/3,和鋁差不多,但抗彎強度(>300MPa)卻和鋼材一樣好。這使其在抗震性能方面表現***,超過銅基板。因此,在高功率電子封裝方面,AlSiC材料以其獨特的高熱導、低熱膨脹系數和抗彎強度的結合優勢成為不可替代的材質。 鋁碳化硅可有效防止大功率元器件熱失效問題。河北使用鋁碳化硅分類
鋁碳化硅已經應用于F16-腹鰭及蒙皮。浙江鋁碳化硅設計標準
中體分鋁碳化硅(SiC體積比35%-55%):1、性能優勢及應用方向:(1)、高微屈服強度:(35%~55%)光學儀表級鋁碳化硅的微屈強度服度可達(110~120)MPa水平,是國產真空熱壓鈹材的5倍,且無毒,可確保慣性導航系統中陀螺儀有效屏蔽小幅震動,保證穩定性。(2)、高比強度、高比剛度:(35%~55%)光學儀表級鋁碳化硅的高比強度特性可以降低結構件質量,實現武器裝備的輕量化,高比剛度可保證零件的面型(如反射鏡鏡面)精度。(3)、低膨脹系數:(35%~55%)光學儀表級鋁碳化硅具有低熱膨脹系數(9~11)×10-6/K,可以保證結構件在較大溫差變化的情況下仍保持穩定的尺寸。(4)、高導熱性:(35%~55%)光學儀表級鋁碳化硅具有高導熱性率({120-180}W/m·K),可快速散熱,可避免零件過熱對機能的降低。(5)、主要應用方向及**零件:可應用于航空航天及**行業中的光學反射鏡、慣性導航系統零件,可替代鈹材、微晶玻璃、石英玻璃等。浙江鋁碳化硅設計標準
杭州陶飛侖新材料有限公司致力于電子元器件,以科技創新實現***管理的追求。公司自創立以來,投身于鋁碳化硅,鋁碳化硼,銅碳化硅,碳化硅陶瓷,是電子元器件的主力軍。陶飛侖新材料繼續堅定不移地走高質量發展道路,既要實現基本面穩定增長,又要聚焦關鍵領域,實現轉型再突破。陶飛侖新材料始終關注自身,在風云變化的時代,對自身的建設毫不懈怠,高度的專注與執著使陶飛侖新材料在行業的從容而自信。