1、學(xué)校代碼：10406分類(lèi)號(hào)：TB333學(xué)號(hào)：130085204004南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文（專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生）DiamondCu復(fù)合材料的界面調(diào)控復(fù)合材料的界面調(diào)控及導(dǎo)熱性能研究及導(dǎo)熱性能研究碩士研究生：甘海潮導(dǎo)師：董應(yīng)虎副教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士學(xué)科、專(zhuān)業(yè)：材料工程所在單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期：2015年12月授予學(xué)位單位：南昌航空大學(xué)I摘要摘要DiamondCu復(fù)合材料作為新一代熱管理材料，以其巨大的潛

2、力近年來(lái)引起了廣泛的關(guān)注。本文采用金剛石鹽浴鍍W和W粉摻雜兩種方法改善金剛石與銅之間的潤(rùn)濕性，結(jié)合無(wú)壓浸滲的方法制備DiamondCu復(fù)合材料。通過(guò)改變不同的金剛石粒徑、不同的鍍W工藝和不同的摻雜量，調(diào)控復(fù)合材料的界面。使用SEM，XRD等方法對(duì)復(fù)合材料的界面結(jié)構(gòu)，成分進(jìn)行表征。重點(diǎn)研究了界面數(shù)量、界面層厚度和界面成分對(duì)復(fù)合材料的組織形貌及導(dǎo)熱性能的影響。觀察不同粒徑的金剛石制備的復(fù)合材料斷口發(fā)現(xiàn)，復(fù)合材料斷裂方式主要為沿晶斷裂。當(dāng)金剛

3、石粒徑分別為80100目、120140目、230270目時(shí)，復(fù)合材料的界面熱阻依次為1.81108m2KW、2.58108m2KW、5.09108m2KW。復(fù)合材料的計(jì)算熱導(dǎo)率隨著界面熱阻的增大而減下，分別為793W(mK)、768W(mK)、697W(mK)；實(shí)際熱導(dǎo)率為578W(mK)、525W(mK)、441W(mK)，與計(jì)算熱導(dǎo)率變化規(guī)律一致。隨著鍍W時(shí)間的延長(zhǎng)，鍍層厚度增加，增重法計(jì)算的鍍層厚度依次為1.18μm、1.72μm

4、、2.48μm、3.24μm，隨著鍍層變厚界面熱阻增大分別為0.86108m2KW、1.26108m2KW、1.81108m2KW、2.35108m2KW。復(fù)合材料的計(jì)算熱導(dǎo)率分別為827W(mK)、812W(mK)、793W(mK)、775W(mK)、，隨著鍍層厚度與界面熱阻的增大而減小，但實(shí)際熱導(dǎo)率分別為280W(mK)、473W(mK)、578W(mK)、532W(mK)，隨著鍍層厚度增加先增大后減小。不同W摻雜量制備的復(fù)合材料，

5、當(dāng)W體積分?jǐn)?shù)為10%時(shí)制備的復(fù)合材料的界面結(jié)合最好。相圖與XRD分析結(jié)果顯示，界面處存在著成分梯度，金剛石表面由外至內(nèi)依次為Cu0.4W0.6W2CWCDiamond，各物相在界面處互相的擴(kuò)散，沒(méi)有明顯的分界。不同W摻雜量制備的DiamondCu復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度分別為211MPa、265MPa、327MPa、353MPa、358MPa；熱擴(kuò)散系數(shù)分別為45mm2s、87mm2s、93mm2s、114mm2s、87mm2s；熱導(dǎo)率分別為