《鋁矽合金功能梯度板材一步法噴射成形技術基礎研究》是依託哈爾濱工業大學，由曹福洋擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：鋁矽合金功能梯度板材一步法噴射成形技術基礎研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：曹福洋
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鋁矽合金梯度板材可解決電子封裝材料低膨脹與高機械性能的矛盾，其高矽端熱膨脹係數低，導熱好，適於裸積體電路；低矽端機械性能高，可焊接，便於精加工和封裝，是未來武器裝備高積體電路封裝構件重要的備選材料。針對這類材料製備問題，本研究提出雙金屬一步式噴射成形技術的概念，並對其霧化噴射過程的冶金質量控制、成分梯度分布規律和梯度材料的緻密化手段等方面進行系統研究，著重解決：（1）雙工位噴射成形過程工藝參數對沉積板材形狀和梯度分布的作用規律；（2）濃度梯度分布規律與控制；（3）板坯冶金質量作用規律與控制；（4）梯度板緻密化方法與作用規律等。本研究將形成矽梯度鋁合金板材的一步式噴射成形新方法，揭示板坯成分梯度、凝固組織和缺陷的形成機制及其控制手段，為矽鋁合金功能梯度複合材料的套用提供新理論支撐。
結題摘要
鋁矽合金梯度板材可解決電子封裝材料低膨脹與高機械性能的矛盾，其高矽端熱膨脹係數低，導熱好，適於裸積體電路；低矽端機械性能高，可焊接，便於精加工和封裝，是未來武器裝備高積體電路封裝構件重要的備選材料。針對這類材料製備問題，本項目提出雙金屬一步式噴射成形技術的概念，並對其霧化噴射過程的冶金質量控制、成分梯度分布規律和梯度材料的緻密化手段等方面進行系統研究。本項目結合有限元模擬，採用掃描電鏡，通過理論分析，實驗研究及數值模擬，深入分析了雙工位噴射成形過程工藝參數對沉積板材形狀和梯度分布的作用規律，進一步研究沉積底板溫度管理單元及超聲振動裝置對板坯冶金質量作用規律與控制，最後研究並驗證了針對梯度合金的準熱等靜壓緻密化方法及工藝參數對板坯形變規律影響因素等。本項目將形成矽梯度鋁合金板材的一步式噴射成形新方法，揭示板坯成分梯度、凝固組織和缺陷的形成機制及其控制手段，為矽鋁合金功能梯度複合材料的套用提供新理論支撐。本項目在研期間，在Materials and Design, Materials Science and Engineering A，Journal of Alloys and Compounds及Journal of Materials Research等國際重要學術期刊上發表SCI論文11篇；申請並授權國家發明專利1項；支持學生參加2次國際會議並培養畢業1名博士生，3名碩士生，在讀博士生2名，碩士生1名。
