鎢銅梯度熱沉材料

钨具有高熔点、 高硬度等优良性能，铜具有较好的导热、 导电性能。由钨和铜组成的 W-Cu 复合材料则具有良好的导热性、 导电性和低热膨胀系数。目前， W-Cu 复合材料在大规模集成电路和大功率微波器件中，用作基片、连接件和散热件等电子封装材料和热沉材料。

隨著電子元器件大功率化和工作條件更加苛刻，均勻組成的 W-Cu 熱沉材料難以滿足散熱性能方面的要求。因此，開發沿厚度方向組成發生變化的鎢銅熱沉材料被認為是解決這個問題的有效方法。

W-Cu 梯度熱沉材料設計多採用逆向設計原則，首先確定材料的實際結構和工作條件， 根據這些資訊，選擇過渡組成的性能及微觀結構以及製備和評價方法。確定各層成份之後，根據Kern 混合法則，可以獲得各梯度層的理論密度、體積模量、熱導率和熱膨脹係數.

理想的鎢銅梯度熱沉材料是沿厚度方向實現從高鎢含量向高銅含量的連續變化。但是連續梯度材料在製備和成分的精確控制方面存在較大的困難。W-Cu 梯度熱沉材料的製備方法主要有熔滲法、離子噴塗法與層壓粉末冶金法。

熔滲法是使用最多的一種方法。它一般採用分層裝入細微性不同的 W 粉壓制、 燒結獲得孔隙呈梯度分佈的多孔體，隨後用熔滲銅的方法，獲得W-Cu 梯度功能材料。梯度W 骨架是製備 W-Cu梯度功能材料的關鍵。

等離子噴塗是採用等離子弧發生器將通入噴嘴內的氣體加熱和電離，形成高溫高速等離子射流，熔化和霧化金屬或非金屬物料，並使其高速噴射到經預處理的工件表面上形成塗層。

層壓粉末冶金法是根據W 和Cu具有明顯的熔點和電阻率差的特點，在超高壓的條件下通電快速壓制和燒結，製備出相對密度較高的W-Cu 梯度功能材料。

鎢銅梯度熱沉材料是梯度功能材料設計思想的應用，由於鎢和銅自身的特點，在成分設計、製備、燒結等方面還有很多工作需要完善。開發沿厚度方向組成發生變化的 W-Cu 熱沉材料一直是科研工作者追求的目標，儘管目前有些方法可以製備連續的梯度材料，但是遠遠不夠，還需要開發更為先進的製備技術。

• < 前一頁
• 下一個 >