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Cu/diamond复合材料平面研磨实验研究
1
作者
赵翠翠
刘成炜
+2 位作者
于晓琳
焦可如
黄树涛
《表面技术》
北大核心
2025年第10期208-224,共17页
目的 为实现Cu/diamond复合材料表面高效平坦化的研磨加工提供理论和实验基础,满足该材料应用需求。方法 对Cu/diamond复合材料进行平面研磨加工实验,研究了研磨盘转速、研磨压力及磨粒粒度对研磨表面质量和材料去除率的影响。结果 实...
目的 为实现Cu/diamond复合材料表面高效平坦化的研磨加工提供理论和实验基础,满足该材料应用需求。方法 对Cu/diamond复合材料进行平面研磨加工实验,研究了研磨盘转速、研磨压力及磨粒粒度对研磨表面质量和材料去除率的影响。结果 实验结果表明:Cu/diamond复合材料研磨过程中金刚石增强颗粒的去除形式主要包括延性去除、局部破碎、整体脱落、表面和边缘微小脆性破碎几种形式;研磨表面金刚石增强颗粒与Cu基体两相之间呈现台阶现象,随着金刚石磨粒粒度的增加台阶现象越显著,增强颗粒研磨表面整体平整,增强颗粒间的基体区域较为平坦;Cu/diamond复合材料研磨过程材料去除率随研磨盘转速、研磨压力的增大先增大后减小,随磨粒粒度的增大而增大,研磨盘转速对表面粗糙度影响不大,研磨压力对表面质量的影响大于研磨盘转速,其中磨粒粒度对表面质量及材料去除率的影响最为显著;综合研磨加工效果,Cu/diamond复合材料在研磨120 min,研磨盘转速为180 r/min、研磨压力为1.2 MPa、金刚石磨粒粒度为W14的条件下加工,可以获得表面粗糙度为0.488μm的平坦表面,材料去除率可达0.785μm/min。结论 通过合理选择研磨速度、研磨压力和金刚石磨料粒度对Cu/diamond复合材料进行研磨加工,能够以较高的研磨效率获得较为平坦的表面。
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关键词
cu
/
diamond
复合材料
平面研磨
材料去除率
表面粗糙度
表面形貌
研磨参数
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职称材料
添加Ni-Cr-B-Si的Cu基复合钎料真空钎焊金刚石界面微结构
被引量:
5
2
作者
卢金斌
李华
+2 位作者
刘威
钟素娟
马佳
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期353-358,365,共7页
为了降低钎焊金刚石的热损伤和调控钎料性能,采用添加适量Ni-Cr-B-Si的Cu基钎料对金刚石磨粒进行真空钎焊试验。采用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪对金刚石焊后形貌、界面微结构、钎料组织进行了分析。结果表明:添加20%Ni-Cr-B-Si的CuS...
为了降低钎焊金刚石的热损伤和调控钎料性能,采用添加适量Ni-Cr-B-Si的Cu基钎料对金刚石磨粒进行真空钎焊试验。采用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪对金刚石焊后形貌、界面微结构、钎料组织进行了分析。结果表明:添加20%Ni-Cr-B-Si的CuSn混合粉能够与金刚石实现化学冶金结合,金刚石热损伤降低明显,焊后形貌完整,表面基本光滑,并在金刚石表面的不同晶面生成了不同类型和形貌的碳化物。钎料凝固过程中首先析出α-Cu枝晶,经过包晶转变和共析转变,形成了α-Cu枝晶、Cu5.6Sn、Cu3Sn、Ni3Sn和共析α-Cu。随着Ni-Cr-B-Si含量的增大,钎料的硬度在增大,当添加量为20%时,硬度达到360~400HV0.2。
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关键词
真空钎焊
金刚石
NI-CR-
b
-SI
碳化物
cu
基钎料
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职称材料
气压熔渗法制备高导热金刚石/Cu–B合金复合材料
被引量:
3
3
作者
康翱龙
康惠元
+7 位作者
焦增凯
王熹
周科朝
马莉
邓泽军
王一佳
余志明
魏秋平
《金刚石与磨料磨具工程》
CAS
北大核心
2022年第6期667-675,共9页
以硼质量分数为0.5%的Cu–B合金为金属基体以及平均粒径为500μm的金刚石颗粒为增强体,采用气压熔渗法制备金刚石/Cu–B合金复合材料,研究气压参数对其组织结构和热物理性能的影响规律。结果表明:随着气压升高,金刚石与Cu–B合金之间的...
以硼质量分数为0.5%的Cu–B合金为金属基体以及平均粒径为500μm的金刚石颗粒为增强体,采用气压熔渗法制备金刚石/Cu–B合金复合材料,研究气压参数对其组织结构和热物理性能的影响规律。结果表明:随着气压升高,金刚石与Cu–B合金之间的界面结合效果、导热性能均增强,热膨胀系数减小;当气压为10 MPa时,其界面结合效果最优,界面处生成的碳化物层将金刚石完全覆盖,且100℃时的样品热导率为680.3 W/(m·K),热膨胀系数为5.038×10-6K-1,满足电子封装材料的热膨胀系数要求。
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关键词
热导率
气压熔渗法
金刚石
/cu
–b
复合材料
热膨胀系数
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职称材料
Ag-Cu-Ti活性钎料真空钎焊金刚石/Cu复合材料和金刚石膜
被引量:
3
4
作者
李明
贾成厂
+2 位作者
郭宏
徐超
褚玉娴
《粉末冶金技术》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第6期444-450,共7页
采用Ag-Cu-Ti活性钎料钎焊金刚石/Cu复合材料和金刚石膜,实现其高强度连接。用SEM对接头的微观组织进行观察分析,用无损探伤检测钎焊质量,用拉伸试验测定接头的力学性能,用热循环试验检验其可靠性。结果表明:焊料与金刚石膜连接处有一...
采用Ag-Cu-Ti活性钎料钎焊金刚石/Cu复合材料和金刚石膜,实现其高强度连接。用SEM对接头的微观组织进行观察分析,用无损探伤检测钎焊质量,用拉伸试验测定接头的力学性能,用热循环试验检验其可靠性。结果表明:焊料与金刚石膜连接处有一层均匀连续的富Ti相,大大改善了焊料与金刚石膜的润湿性;与金刚石膜粗糙面相比,采用金刚石膜光滑面进行钎焊,焊接接头的质量较高,焊缝内存留的夹孔、气泡等缺陷较少,热导率较高;钎焊接头的抗拉强度>23.12MPa,能够承受50个周期的冷热循环,满足实际应用的要求。
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关键词
金刚石
cu
复合材料
金刚石膜
钎焊
Ag-
cu
-Ti活性钎料
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职称材料
铜-硼/金刚石复合材料翅片热沉散热研究
被引量:
2
5
作者
张永建
刘皓妍
+3 位作者
白光珠
郝晋鹏
王西涛
张海龙
《半导体技术》
CAS
北大核心
2021年第7期553-557,571,共6页
采用气压浸渗法制备了热导率为850 W·m^(-1)·K^(-1)的铜-硼/金刚石复合材料翅片热沉,测试了其在自然冷却、强迫风冷和强迫水冷三种冷却模式下的散热效果。结果表明,热源功率越高,铜-硼/金刚石复合材料的散热效果越显著。在强...
采用气压浸渗法制备了热导率为850 W·m^(-1)·K^(-1)的铜-硼/金刚石复合材料翅片热沉,测试了其在自然冷却、强迫风冷和强迫水冷三种冷却模式下的散热效果。结果表明,热源功率越高,铜-硼/金刚石复合材料的散热效果越显著。在强迫水冷模式下,当加热片的输入功率为80 W时,使用铜-硼/金刚石复合材料翅片热沉时加热片的最高温度比使用铜翅片热沉时低14℃,比使用铝翅片热沉时低23℃。Icepak热模拟发现,在强迫水冷模式下输入功率为80 W时,与铜和铝翅片热沉相比,铜-硼/金刚石复合材料翅片热沉的整体温度更低且温度分布更均匀。研究结果证实,铜-硼/金刚石复合材料是一种高效的散热材料,在大功率电子器件散热中具有广阔的应用前景。
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关键词
铜-硼/金刚石复合材料
热管理材料
高热导率
热沉
Icepak模拟
散热
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职称材料
题名
Cu/diamond复合材料平面研磨实验研究
1
作者
赵翠翠
刘成炜
于晓琳
焦可如
黄树涛
机构
沈阳理工大学机械工程学院
出处
《表面技术》
北大核心
2025年第10期208-224,共17页
基金
中央引导地方科技发展资金(自由探索类基础研究)资助(2023JH6/100100045)。
文摘
目的 为实现Cu/diamond复合材料表面高效平坦化的研磨加工提供理论和实验基础,满足该材料应用需求。方法 对Cu/diamond复合材料进行平面研磨加工实验,研究了研磨盘转速、研磨压力及磨粒粒度对研磨表面质量和材料去除率的影响。结果 实验结果表明:Cu/diamond复合材料研磨过程中金刚石增强颗粒的去除形式主要包括延性去除、局部破碎、整体脱落、表面和边缘微小脆性破碎几种形式;研磨表面金刚石增强颗粒与Cu基体两相之间呈现台阶现象,随着金刚石磨粒粒度的增加台阶现象越显著,增强颗粒研磨表面整体平整,增强颗粒间的基体区域较为平坦;Cu/diamond复合材料研磨过程材料去除率随研磨盘转速、研磨压力的增大先增大后减小,随磨粒粒度的增大而增大,研磨盘转速对表面粗糙度影响不大,研磨压力对表面质量的影响大于研磨盘转速,其中磨粒粒度对表面质量及材料去除率的影响最为显著;综合研磨加工效果,Cu/diamond复合材料在研磨120 min,研磨盘转速为180 r/min、研磨压力为1.2 MPa、金刚石磨粒粒度为W14的条件下加工,可以获得表面粗糙度为0.488μm的平坦表面,材料去除率可达0.785μm/min。结论 通过合理选择研磨速度、研磨压力和金刚石磨料粒度对Cu/diamond复合材料进行研磨加工,能够以较高的研磨效率获得较为平坦的表面。
关键词
cu
/
diamond
复合材料
平面研磨
材料去除率
表面粗糙度
表面形貌
研磨参数
Keywords
cu
/
diamond
composite
s
flat lapping
material
removal rate
surface roughness
surface morphology
lapping parameters
分类号
TG580.68 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
添加Ni-Cr-B-Si的Cu基复合钎料真空钎焊金刚石界面微结构
被引量:
5
2
作者
卢金斌
李华
刘威
钟素娟
马佳
机构
苏州科技大学机械工程学院
苏州科技大学苏州市精密与高效加工技术重点实验室
郑州机械研究所新型钎焊材料与技术国家重点实验室
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期353-358,365,共7页
基金
新型钎焊材料与技术国家重点实验室开放课题(SKLABFMT201003)
苏州科技大学校基金资助项目(XKZ201501)
文摘
为了降低钎焊金刚石的热损伤和调控钎料性能,采用添加适量Ni-Cr-B-Si的Cu基钎料对金刚石磨粒进行真空钎焊试验。采用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪对金刚石焊后形貌、界面微结构、钎料组织进行了分析。结果表明:添加20%Ni-Cr-B-Si的CuSn混合粉能够与金刚石实现化学冶金结合,金刚石热损伤降低明显,焊后形貌完整,表面基本光滑,并在金刚石表面的不同晶面生成了不同类型和形貌的碳化物。钎料凝固过程中首先析出α-Cu枝晶,经过包晶转变和共析转变,形成了α-Cu枝晶、Cu5.6Sn、Cu3Sn、Ni3Sn和共析α-Cu。随着Ni-Cr-B-Si含量的增大,钎料的硬度在增大,当添加量为20%时,硬度达到360~400HV0.2。
关键词
真空钎焊
金刚石
NI-CR-
b
-SI
碳化物
cu
基钎料
Keywords
va
cu
um
b
razing
diamond
Ni-Cr-
b
-Si
car
b
ide
cu
-
b
ased
composite
filler metal
分类号
TG401 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
气压熔渗法制备高导热金刚石/Cu–B合金复合材料
被引量:
3
3
作者
康翱龙
康惠元
焦增凯
王熹
周科朝
马莉
邓泽军
王一佳
余志明
魏秋平
机构
中南大学材料科学与工程学院
中南大学粉末冶金国家重点实验室
中南大学高等研究中心
出处
《金刚石与磨料磨具工程》
CAS
北大核心
2022年第6期667-675,共9页
基金
国家十四五重点研究发展计划(2021YFB3701800)
国家自然科学基金(52071345,51874370,51601226)
+1 种基金
广东省十三五重点研究开发项目(2020B01085001)
湖南省高新技术产业科技创新引领计划(2022GK4037,2022GK4047)。
文摘
以硼质量分数为0.5%的Cu–B合金为金属基体以及平均粒径为500μm的金刚石颗粒为增强体,采用气压熔渗法制备金刚石/Cu–B合金复合材料,研究气压参数对其组织结构和热物理性能的影响规律。结果表明:随着气压升高,金刚石与Cu–B合金之间的界面结合效果、导热性能均增强,热膨胀系数减小;当气压为10 MPa时,其界面结合效果最优,界面处生成的碳化物层将金刚石完全覆盖,且100℃时的样品热导率为680.3 W/(m·K),热膨胀系数为5.038×10-6K-1,满足电子封装材料的热膨胀系数要求。
关键词
热导率
气压熔渗法
金刚石
/cu
–b
复合材料
热膨胀系数
Keywords
thermal conductivity
gas pressure infiltration method(GPI)
diamond/cu–b composite material
thermal expansion coefficient
分类号
TQ164 [化学工程—高温制品工业]
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职称材料
题名
Ag-Cu-Ti活性钎料真空钎焊金刚石/Cu复合材料和金刚石膜
被引量:
3
4
作者
李明
贾成厂
郭宏
徐超
褚玉娴
机构
北京科技大学材料科学与工程学院
北京有色金属研究总院
出处
《粉末冶金技术》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第6期444-450,共7页
文摘
采用Ag-Cu-Ti活性钎料钎焊金刚石/Cu复合材料和金刚石膜,实现其高强度连接。用SEM对接头的微观组织进行观察分析,用无损探伤检测钎焊质量,用拉伸试验测定接头的力学性能,用热循环试验检验其可靠性。结果表明:焊料与金刚石膜连接处有一层均匀连续的富Ti相,大大改善了焊料与金刚石膜的润湿性;与金刚石膜粗糙面相比,采用金刚石膜光滑面进行钎焊,焊接接头的质量较高,焊缝内存留的夹孔、气泡等缺陷较少,热导率较高;钎焊接头的抗拉强度>23.12MPa,能够承受50个周期的冷热循环,满足实际应用的要求。
关键词
金刚石
cu
复合材料
金刚石膜
钎焊
Ag-
cu
-Ti活性钎料
Keywords
diamond/
cu
composite
material
diamond
film
b
razing
Ag-
cu
-Ti active filler metal
分类号
TG454 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
铜-硼/金刚石复合材料翅片热沉散热研究
被引量:
2
5
作者
张永建
刘皓妍
白光珠
郝晋鹏
王西涛
张海龙
机构
北京科技大学新金属材料国家重点实验室
北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心
西安稀有金属材料研究院有限公司
出处
《半导体技术》
CAS
北大核心
2021年第7期553-557,571,共6页
基金
国家重点研发计划资助项目(2016YFB0402102)。
文摘
采用气压浸渗法制备了热导率为850 W·m^(-1)·K^(-1)的铜-硼/金刚石复合材料翅片热沉,测试了其在自然冷却、强迫风冷和强迫水冷三种冷却模式下的散热效果。结果表明,热源功率越高,铜-硼/金刚石复合材料的散热效果越显著。在强迫水冷模式下,当加热片的输入功率为80 W时,使用铜-硼/金刚石复合材料翅片热沉时加热片的最高温度比使用铜翅片热沉时低14℃,比使用铝翅片热沉时低23℃。Icepak热模拟发现,在强迫水冷模式下输入功率为80 W时,与铜和铝翅片热沉相比,铜-硼/金刚石复合材料翅片热沉的整体温度更低且温度分布更均匀。研究结果证实,铜-硼/金刚石复合材料是一种高效的散热材料,在大功率电子器件散热中具有广阔的应用前景。
关键词
铜-硼/金刚石复合材料
热管理材料
高热导率
热沉
Icepak模拟
散热
Keywords
cu
-
b
/
diamond
composite
thermal management
material
high thermal conductivity
heat sink
Icepak simulation
heat dissipation
分类号
TB33 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
Cu/diamond复合材料平面研磨实验研究
赵翠翠
刘成炜
于晓琳
焦可如
黄树涛
《表面技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
添加Ni-Cr-B-Si的Cu基复合钎料真空钎焊金刚石界面微结构
卢金斌
李华
刘威
钟素娟
马佳
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
5
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职称材料
3
气压熔渗法制备高导热金刚石/Cu–B合金复合材料
康翱龙
康惠元
焦增凯
王熹
周科朝
马莉
邓泽军
王一佳
余志明
魏秋平
《金刚石与磨料磨具工程》
CAS
北大核心
2022
3
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职称材料
4
Ag-Cu-Ti活性钎料真空钎焊金刚石/Cu复合材料和金刚石膜
李明
贾成厂
郭宏
徐超
褚玉娴
《粉末冶金技术》
CAS
CSCD
北大核心
2013
3
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职称材料
5
铜-硼/金刚石复合材料翅片热沉散热研究
张永建
刘皓妍
白光珠
郝晋鹏
王西涛
张海龙
《半导体技术》
CAS
北大核心
2021
2
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职称材料
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