一种低膨胀钨酸锆/铝复合材料的制备方法技术

一种低膨胀钨酸锆/铝复合材料的制备方法，涉及一种低膨胀ZrW2O8/Al复合材料的制备方法。为了解决现有方法制备的钨酸锆/Al复合材料中存在含量过高的γ

【技术实现步骤摘要】
一种低膨胀钨酸锆/铝复合材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种低膨胀ZrW2O8/Al复合材料的制备方法。

技术介绍

[0002]在电子封装、微电子等电子精密系统中，元器件的功能与外形精确性及应力变化密切相关。如果元器件(例如Si、GaAs等)与封装材料的热膨胀系数不匹配，会造成极大的热错配力，极大的影响尺寸、功能失效等。目前，通讯信息和微电子领域由于热膨胀系数不匹配带来的结构改变和功能失效等问题，限制了该领域的发展。
[0003]钨酸锆(ZrW2O8)是一种具有负热膨胀系数的材料，其在0.3～1050K的大温度区间内具有各相同性的负膨胀效应，且α
‑
ZrW2O8具有
‑
8.7
×
10
‑
6K
‑1的负膨胀系数。将其加入具有正热膨胀系数的高导热铝中得到ZrW2O8/Al复合材料，可以有效调节其热膨胀系数，使其与Si，GaAs等半导体材料的热膨胀系数保持匹配，减小热错配应力，并保证温度变化时元器件整体的可靠性。
[0004]在ZrW2O8/Al本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低膨胀ZrW2O8/Al复合材料的制备方法，其特征在于：低膨胀ZrW2O8/Al复合材料的制备方法按照以下步骤进行：一、称料：按体积分数称取50％～95％的ZrW2O8粉和5％～50％的铝基体；二、ZrW2O8预制体的制备：将ZrW2O8粉末置于成型模具中并预压成型，然后脱模得到预压块体，将预压块体进行高温烧结，然后淬火冷却到室温，得到ZrW2O8预制体；所述预压成型的压力为60MPa
‑
150MPa；所述高温烧结的温度为650℃
‑
750℃，时间10
‑
18小时；三、预热和熔融态金属基体制备：将步骤二得到的ZrW2O8预制体放入模具，移至加热炉中进行预热，得到预热的ZrW2O8预制体；在保护气氛下，将步骤一称取的铝基体加热，得到熔融态的铝基体；所述ZrW2O8预制体的预热温度为350℃
‑
450℃，保温0.5～2h；所述铝基体加热温度为金属基体熔点以上250～350℃；四、液态铝浸渗：在空气环境下，将步骤三中所得的预热的ZrW2O8预制体带模具置于压力机台面上，将熔融态的铝基体倒入模具内ZrW2O8预制体的上面，进行压力浸渗，得到ZrW2O8/Al复合材料；所述压力浸渗工艺为：压力为30～120MPa，熔融态的铝完全浸到ZrW2O8预制体中之后，冷却至室温，最后脱模，得到ZrW2O8/Al复合材料；五、复合材料退火处理：将步骤四所得ZrW2O8/Al复合材料进行去应力退火，得到低膨胀ZrW2O8/Al复合材料；所述去应力工艺为：在温度为150℃～350℃下保温时间为0.1h
‑
10h，炉冷。2.根据权利要求1所述的低膨胀ZrW2O8/Al复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一所述ZrW2O8粉的平均粒径为0.5～200μm。3.根据权利要求1所述的低膨胀Zr...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，孟庆宇，孙凯，周畅，武高辉，陈国钦，修子扬，姜龙涛，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：