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高导热金刚石/铜复合材料研究进展
被引量：
11
1
作者
李明君
马永
+3 位作者
高洁
毛雅梅
周兵
于盛旺
《中国表面工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期140-150,共11页
金刚石/铜复合材料兼具低密度、高导热率数和可调热膨胀系数等优点,近年来成为新一代热管理材料的研究重点。通过理论、试验及模拟三个方向对金刚石/铜复合材料进行综述。回顾金刚石/铜复合材料的发展历程,总结金刚石/铜复合材料重要的...
金刚石/铜复合材料兼具低密度、高导热率数和可调热膨胀系数等优点,近年来成为新一代热管理材料的研究重点。通过理论、试验及模拟三个方向对金刚石/铜复合材料进行综述。回顾金刚石/铜复合材料的发展历程,总结金刚石/铜复合材料重要的颗粒混合理论模型及“三明治”复合结构经验公式,研究影响热导率和热膨胀系数等两大热学性能指标的重要因素,简述有限元模拟在金刚石/铜复合材料中的相关应用。其中,重点分析界面改性(活性改性元素种类和改性层厚度)对金刚石/铜复合材料导热性的影响。结果表明,通过界面改性、增加接触面积以及在较高温度和压力机制驱动下制备的金刚石/铜复合材料具有优异的热物理性能。最后由所得结论提出双峰金刚石、渗碳、大尺寸金刚石自支撑膜表面织构化等方法,可用来提升金刚石/铜复合材料界面结合强度和散热性能。
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关键词
金刚石/铜复合材料
理论模型
界面改性
有限元模拟
热导率
热膨胀系数
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职称材料
Ta涂层对CVD单晶金刚石焊接强度的影响
被引量：
1
2
作者
毛雅梅
黑鸿君
+4 位作者
高洁
张孟
王垚
郑可
于盛旺
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期445-451,共7页
目的提高金刚石的可焊性,促进金刚石与异质合金的连接。方法采用双辉等离子体表面合金化(DGPSA)技术在CVD单晶金刚石表面沉积Ta_(2)涂层,然后利用Ag–Cu–Ti(Ti的质量分数为2%)钎料合金将Ta_(2)涂层单晶金刚石与硬质合金(WC–Co)在真空...
目的提高金刚石的可焊性,促进金刚石与异质合金的连接。方法采用双辉等离子体表面合金化(DGPSA)技术在CVD单晶金刚石表面沉积Ta_(2)涂层,然后利用Ag–Cu–Ti(Ti的质量分数为2%)钎料合金将Ta_(2)涂层单晶金刚石与硬质合金(WC–Co)在真空钎焊炉中进行焊接。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪分析Ta_(2)涂层及焊后截面的物相组成、表面微观形貌、截面微观形貌、元素分布。使用万能试验机对有Ta_(2)涂层和无Ta_(2)涂层的焊后样品进行剪切断裂试验,对焊接后样品的界面结合强度进行探究。结果在合金化温度为850℃下,随着沉积时间(5、15、30、60 min)的延长,Ta_(2)涂层的厚度从0.35μm增至7.96μm,晶粒由纳米晶转变为柱状晶,整个涂层由沉积层Ⅰ和扩散层Ⅱ组成,且在金刚石/Ta_(2)涂层界面处生成了2种力学性能良好的金属型碳化物,即Ta_(2)C和Ta_(2)C。焊接接头的剪切强度随着Ta_(2)涂层沉积时间的延长,呈先增大后减小的趋势。结论当沉积时间为30 min时,Ta_(2)涂层的厚度为3.47μm,与WC–Co焊接后其剪切强度达到最大值(115.6 MPa),且大于无Ta_(2)涂层焊接样品的剪切强度(75.6 MPa),证明Ta_(2)涂层对单晶金刚石的可焊性有明显的促进作用。
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关键词
CVD单晶金刚石
双辉等离子体表面合金化
Ta涂层
Ag–Cu–Ti钎料合金
真空钎焊
结合强度
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职称材料
题名
高导热金刚石/铜复合材料研究进展
被引量：
11
1
作者
李明君
马永
高洁
毛雅梅
周兵
于盛旺
机构
太原理工
大学
材料
科学
与工程学院
电子科学技术大学真空电子科学技术国家重点实验室
出处
《中国表面工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期140-150,共11页
基金
国家自然科学基金(51901154)
山西省科技重大专项(20181102013)
+1 种基金
山西省自然科学基金(201901D211092)
山西省高等学校科技成果转化培育(2020CG011)资助项目
文摘
金刚石/铜复合材料兼具低密度、高导热率数和可调热膨胀系数等优点,近年来成为新一代热管理材料的研究重点。通过理论、试验及模拟三个方向对金刚石/铜复合材料进行综述。回顾金刚石/铜复合材料的发展历程,总结金刚石/铜复合材料重要的颗粒混合理论模型及“三明治”复合结构经验公式,研究影响热导率和热膨胀系数等两大热学性能指标的重要因素,简述有限元模拟在金刚石/铜复合材料中的相关应用。其中,重点分析界面改性(活性改性元素种类和改性层厚度)对金刚石/铜复合材料导热性的影响。结果表明,通过界面改性、增加接触面积以及在较高温度和压力机制驱动下制备的金刚石/铜复合材料具有优异的热物理性能。最后由所得结论提出双峰金刚石、渗碳、大尺寸金刚石自支撑膜表面织构化等方法,可用来提升金刚石/铜复合材料界面结合强度和散热性能。
关键词
金刚石/铜复合材料
理论模型
界面改性
有限元模拟
热导率
热膨胀系数
Keywords
diamond/copper composites
theoretical model
interface modification
finite element simulation
thermal conductivity
coefficient of thermal expansion
分类号
TB333 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
Ta涂层对CVD单晶金刚石焊接强度的影响
被引量：
1
2
作者
毛雅梅
黑鸿君
高洁
张孟
王垚
郑可
于盛旺
机构
太原理工
大学
材料
科学
与工程学院
电子科学技术大学真空电子科学技术国家重点实验室
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期445-451,共7页
基金
国家自然科学基金(51901154)
山西省自然科学基金(201901D211092)
+1 种基金
山西省科技重大专项(20181102013)
“1331项目”山西省工程研究中心资助项目(PT201801)。
文摘
目的提高金刚石的可焊性,促进金刚石与异质合金的连接。方法采用双辉等离子体表面合金化(DGPSA)技术在CVD单晶金刚石表面沉积Ta_(2)涂层,然后利用Ag–Cu–Ti(Ti的质量分数为2%)钎料合金将Ta_(2)涂层单晶金刚石与硬质合金(WC–Co)在真空钎焊炉中进行焊接。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪分析Ta_(2)涂层及焊后截面的物相组成、表面微观形貌、截面微观形貌、元素分布。使用万能试验机对有Ta_(2)涂层和无Ta_(2)涂层的焊后样品进行剪切断裂试验,对焊接后样品的界面结合强度进行探究。结果在合金化温度为850℃下,随着沉积时间(5、15、30、60 min)的延长,Ta_(2)涂层的厚度从0.35μm增至7.96μm,晶粒由纳米晶转变为柱状晶,整个涂层由沉积层Ⅰ和扩散层Ⅱ组成,且在金刚石/Ta_(2)涂层界面处生成了2种力学性能良好的金属型碳化物,即Ta_(2)C和Ta_(2)C。焊接接头的剪切强度随着Ta_(2)涂层沉积时间的延长,呈先增大后减小的趋势。结论当沉积时间为30 min时,Ta_(2)涂层的厚度为3.47μm,与WC–Co焊接后其剪切强度达到最大值(115.6 MPa),且大于无Ta_(2)涂层焊接样品的剪切强度(75.6 MPa),证明Ta_(2)涂层对单晶金刚石的可焊性有明显的促进作用。
关键词
CVD单晶金刚石
双辉等离子体表面合金化
Ta涂层
Ag–Cu–Ti钎料合金
真空钎焊
结合强度
Keywords
CVD single-crystal diamond
double glow plasma surface alloying
Ta coating
Ag-Cu-Ti brazing alloy
vacuum brazing
bonding strength
分类号
TG113.263 [金属学及工艺—物理冶金]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高导热金刚石/铜复合材料研究进展
李明君
马永
高洁
毛雅梅
周兵
于盛旺
《中国表面工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
11
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职称材料
2
Ta涂层对CVD单晶金刚石焊接强度的影响
毛雅梅
黑鸿君
高洁
张孟
王垚
郑可
于盛旺
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
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