1.一種低膨脹、高熱導的SiCp/Al復合材料的成型設備,包括基座(8),其特征在于,基座(8)通過立柱(5)連接橫梁(3),基座(8)中間設有加壓裝置(7),加壓裝置(7)通過調位墊塊(10)連接加熱爐(6),加熱爐(6)上設有上壓塊(12),加熱爐(6)兩端通過滑孔連接立柱(5),加熱爐(6)上端通過吊線(2)由滑輪(1)導向連接基座(8)內的配重(9),立柱(5)上設有上、下限位器(4),加熱爐(6)的滑孔位于上、下限位器(4)之間。
2.根據權利要求1所述的一種低膨脹、高熱導的SiCp/Al復合材料的成型設備,其特征在于,所述的加熱爐(6)上表面通過兩邊對稱的吊線分別連接基座(8)內兩配重(9)。
3.根據權利要求1所述的一種低膨脹、高熱導的SiCp/Al復合材料的成型設備,其特征在于,所述的滑軌(1)位于橫梁(3)上方。
4.根據權利要求1所述的一種低膨脹、高熱導的SiCp/Al復合材料的成型設備,其特征在于,所述的滑軌(1)、吊線(2)、上、下限位器(4)、加熱爐(6)、配重(9)組成快速升降加熱系統;橫梁(3)、立柱(5)和基座(8)組成剛性框架;加壓裝置(7)、調位墊塊(10)和上壓塊(12)組成加壓系統。
5.一種低膨脹、高熱導的SiCp/Al復合材料的成型方法,其特征在于,包括以下步驟:
1)混粉:SiC選用14~63μm磨料級綠色碳化硅粉末;Al選用工業純鋁粉,或合金粉,粒度約為100μm,而且成分中不需任何粘結劑,將SiC顆粒與Al粉或Al合金粉末按體積比為:(20~90%):(80~10%)均勻混合;
2)冷壓成形:將步驟1)混合均勻的SiC/Al粉末放入鋼制模具中,并在原料外層引入一純鋁粉薄層,在400MPa應力下加壓成形;
3)熱壓燒結:在大氣壓條件下,將冷壓成形后的SiC/Al放入石墨模具中,采用熱壓燒結技術進行燒結,燒結工藝為:加熱溫度為500~700℃,施加的壓力為1~40MPa,達到燒結溫度后保溫5-10分鐘,脫出膜腔,即制得了SiCp(20~90%) /Al電子封裝材料。
6.根據權利要求1所述的一種低膨脹、高熱導的SiCp/Al復合材料的成型方法,其特征在于,所述的熱壓燒結具體步驟如下:
1)試樣的快速安放與取出,通過成型設備載荷調整和控制由剛性框架和加壓系統共同實現,由調位墊塊和加壓裝置調整模具及試處于合適的高度,通過配重(9)、滑輪(1)、加熱爐(6)和吊線(2)快速移至上、下限位(4)的上限位,將模具及試樣(11)置于墊塊(10)上,通過加壓裝置(7)使模具及試樣(11)處于熱壓位置并施加工藝壓力,試樣取出時,則將加熱爐(6)移回最高位置,卸載并將模具及試樣(11)移至加熱爐(6)外合適位置;
2)試樣的快速加熱與冷卻,模具及試樣(11)通過加熱爐(6)的位置調整加熱,并通過位置調整快速降溫,根據試樣在爐外不同位置實現;
3)熱壓氣氛調整,對于需要氣體保護的熱壓過程,通過對管式加熱爐的簡單改造,實現氮氣、氬氣等惰性氣體保護熱壓。