网络互联结构的碳纳米管铜基复合材料制备及其热传导机制

作者:时间:2015-06-07点击数:

碳纳米管、石墨烯等纳米材料,除了具有超强的力学性能外,还具有许多优异的物理化学特性,因此是制备高性能纳米复合材料较理想的选择,但须解决团聚和相分离的关键技术和瓶颈问题。针对不同的复合体系,在表面修饰、复合相系统中的界面特性、纳米尺寸上的复合技术、功能设计等方面还需要深入的实验和理论研究,还有许多新的性能、新的现象、新的理论需要去发现和建立。

在金属基复合材料领域中,铜基复合材料以其优良的导电性能和导热性能在集成电路的引线框架方面应用十分广泛。但是,由于热膨胀系数很大,传统铜基复合材料已越来越不能满足于高强度、高导热和低膨胀的电子封装材料的要求。Mo-Cu, W-Cu等合金材料的研制,就是针对降低铜基复合材料的热膨胀系数而设定的。但由于这些添加相密度较大,且大大降低铜的热导率,其应用前景并不看好。碳纳米管的热膨胀系数很低,而且就目前理论研究来看,多壁碳纳米管的热导率高达2000Wm-1K-1。因此,本章选择碳纳米管做为添加相来制备铜基复合材料,具有双重的意义:一方面可以利用它来寻求一种碳纳米管均匀分散在金属基体的普遍方法,另一方面将为电子封装材料提供一种新颖的高导热、低热膨胀系数的电子封装材料。

该研究方向获得了国家自然科学基金项目的资助“网络互联结构的碳纳米管铜基复合材料制备及其热传导机制”,负责人:许龙山;项目编号:51101131;科研经费45万元(含单位配套经费20万元);2012.1-2014.12。

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