碳化硅颗粒增强石墨/铝复合材料的热物理性能

作者：曾凡坤; 孟正华; 郭巍^*

来源：复合材料学报, 2022, 39(10): 4918-4926.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20211103.004

• 碳化硅-石墨/铝
• 热导率
• 热膨胀系数
• 抗弯强度
• 复合材料

片层石墨/铝复合材料具有低密度、高热导率的优点，但力学性能较差，目前无法作为一种可商业化应用的电子封装材料。为了改善片层石墨/铝复合材料的热物理性能，采用真空热压法制备了碳化硅颗粒增强石墨/铝复合材料，研究了碳化硅的含量对复合材料热导率、热膨胀系数和抗弯强度的影响。结果表明，经过高频振荡工艺，碳化硅-石墨/铝复合材料中石墨的排列取向良好。添加碳化硅颗粒能明显降低复合材料的热膨胀系数，提高抗弯强度，略微降低热导率。随着碳化硅颗粒体积分数增加，碳化硅-石墨/铝复合材料内部会逐渐出现孔洞缺陷，相对密度下降。当碳化硅和石墨的体积分数分别为15vol%、50vol%时，碳化硅-石墨/铝复合材料具有最优热物理性能，此时x-y方向热导率为536 W/(m·K)、热膨胀系数为6.4×10-6m/K，抗弯强度为102 MPa，是一种十分具有商业前景的电子封装材料。

• 单位
  武汉理工大学; 现代汽车零部件技术湖北省重点实验室