SiC_p/Al复合材料表面微弧氧化涂层制备与绝缘性能

【作者】 蒋春燕； 王亚明； 邹永纯； 贾德昌； 周玉；

【机构】 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院特种陶瓷研究所； 哈尔滨工业大学先进结构功能一体化材料与绿色制造技术工业和信息化部重点实验室；

【摘要】 针对电子封装用金属封装材料绝缘性差、热膨胀系数高、与电子器件热膨胀不匹配问题,提出采用微弧氧化法在SiCp/Al复合材料表面原位生长Al2O3基绝缘陶瓷涂层,构建绝缘散热一体化封装结构。SiCp/Al复合材料在铝酸钠电解液中进行微弧氧化处理,研究了不同脉冲输出模式对微弧氧化涂层生长、组织结构与绝缘性能的影响。结果表明:涂层中主要含有Al基体原位氧化生成的a-Al2O3、γ-Al2O3相,还含有复合材料表层SiCp粒子参与反应生成的莫来石相。脉冲输出模式对涂层生长与致密性产生影响:在单极脉冲微弧氧化条件下,陶瓷涂层由疏松外层和致密内层组成,涂层表面微孔数量较多,涂层内部孔隙较大,涂层表面残留有大量的呈火山口状微孔;当氧化30min时涂层厚度达到40μm,绝缘电压为759.6V。双极脉冲微弧氧化条件下,涂层生长速度快且表面微孔数量少,陶瓷涂层内部整体致密;当施加负向电压80V、氧化30min时,涂层厚度达到40μm,绝缘电压可提高至800V以上。双极脉冲下制备的涂层更致密,有利于提高抗腐蚀性能。更多还原