Relationship between Mixing Conditions and Properties of Sintered20AlN/80Cu Composite Materials

• Autorzy: Chmielewski M. , Kaliński D. , Pietrzak K. , Włosiński W.

Warianty tytułu

PL

Warunki mieszania a własciwości spiekanych materiałów kompozytowych 20AlN/80Cu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the technology of heat-sink composite materials powder preparation process becomes very important. It should assure the uniform distribution of reinforcement in the matrix and to avoid of any changes of chemical composition of starting materials. In the present study the mechanical alloying process was carried out with the composition of AlN20-Cu (in % vol.). To obtain the powder mixtures different mixing conditions (e.g. rotation speed, ball to powder mass ratio, mixing time) were used. There were analyzed the grain size, microstructure and chemical state of prepared mixtures after mixing process. Then the hot-pressing of composite materials were conducted. The close correlation between mixing conditions and properties of AlN-Cu composites was observed.

PL

W przypadku wytwarzania materiałów kompozytowych przeznaczonych na odbiorniki ciepła w układach elektronicznych szczególnego znaczenia nabiera proces przygotowania mieszanin proszków. Powinien on zapewniać równomierne rozmieszczenie wzmocnienia w osnowie kompozytu oraz wyeliminować niekorzystne zmiany fazowe materiałów wyjściowych. W prezentowanej pracy przeprowadzono proces mechanicznej syntezy proszków o składzie 20AlN-80Cu (% obj.). Analizowano wpływ warunków procesu mieszania (tj. prędkości obrotowej młynka, stosunku masy kulek do masy proszku (BPR), czasu mieszania) na uziarnienie, mikrostrukturę oraz skład fazowy otrzymywanych mieszanin. Następnie proszki poddano procesowi spiekania pod ciśnieniem. Stwierdzono wyraźne zależności pomiędzy warunkami procesu mieszania a właściwościami otrzymywanych materiałów kompozytowych.

Słowa kluczowe

EN

mechanical alloying; sintering; ceramic-metals composites; heat-sink materials

PL

synteza mechaniczna; spiekanie; spiekane materiały kompozytowe

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 55, iss. 2
• Strony: 579--585
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Chmielewski M.

autor

Kaliński D.

autor

Pietrzak K.

autor

Włosiński W.

• INSTITUTE OF ELECTRONIC MATERIALS TECHNOLOGY, 01-919 WARSZAWA, 133 WÓLCZYŃSKA STR., POLAND

Bibliografia

• [1] R. M. German, K. F. Hens, J. L. Johnson, Powder Metallurgy Processing of Thermal Management Materials for Microelectronic Applications, International Journal of Powder Metallurgy 30(2), 205-216 (1994).
• [2] New carbon fibre reinforced copper matrix composites for a unique and new generation of electronic devices, EU Project, BRITE-EuRam CAFICOM, No. BE-3876, (1999).
• [3] K. M. Lee, T. Weissgarber, B. Kieback, Microstructural and chemical properties of AlN-Cu nanocomposite powders prepared by planetary ball milling, Journal of Materials Science 39, 5235-5238 (2004).
• [4] K. M. Lee, D. K. Oh, W. S. Choi, T. Weissgarber, B. Kieback, Thermomechanical properties of AlN-Cu composite materials prepared by solid state processing, Journal of Alloys and Compounds 434-435, 375-377 (2007).
• [5] J. Tian, K. Shobu, Hot-pressed AlN-Cu metal matrix composites and their thermal properties, Journal of Materials Science 39, 1309-1313 (2004).
• [6] S. Jin, H. Zhang, J. F. Li, S. Jia, TiB2/AlN/Cu Functionally Graded Materials (FGMs) fabricated by spark plasma sintering (SPS) method, Key Engineering Materials 280-283, 1881-1884 (2005).
• [7] L. Ran-Rong, Development of high thermal conductivity aluminum nitride ceramics, Journal of American Ceramic Society 74, 2242-2249 (1991).
• [8] J. S. Benjamin, T. E. Volin, The mechanism of mechanical alloying, Metalurgical Transaction A 5, 1929-1934 (1974).
• [9] C. Suryanarayana, Mechanical alloying and milling, Progress in Materials Science 46, 1-184 (2001).