江苏多功能铝碳化硅产业

目前，铝碳化硅制备工艺中，在制备55vol%~ 75vol% SiC高含量的封装用AlSiC产品时多采用熔渗法，其实质是粉末冶金法的延伸。它通过先制备一定密度、强度的多孔碳化硅基体预制件，再渗以熔点比其低的金属填充预制件，其理论基础是在金属液润湿多孔基体时，在毛细管力作用下，金属液会沿颗粒间隙流动填充多孔预制作孔隙，脱模无需机械加工，在其表面上覆盖有一层0.13mm-0.25mm厚的完美铝层，按用途电镀上Ni、Au、Cd、Ag等，供封装使用。高体分铝碳化硅用于**惯性导航台体中。江苏多功能铝碳化硅产业

a、T/R模块封装：机载雷达天线安装在飞机万向支架上，采用机电方式扫描，其发展的重要转折点是从美国F-22开始应用有源电子扫描相控阵天线AESA体制，其探测距离下表所示：图三机载雷达探测距离

APG-80捷变波束雷达、多功能机头相控阵一体化航电系统、多功能综合射频系统、综合式射频传感器系统、JSF传感器系统等，所用T/R (发/收）模块封装技术日趋成熟，每个T/R模块成本由研发初期的10万美元降至600-800美元，数年内可降至约200美元，成为机载雷达的**部分。几乎所有的美国参战飞机都有安装新的或更新AESA计划，使其作战效能进一步发挥，在多目标威胁环境中先敌发现、发射、杀伤，F-22机载AESA雷达可同时探测**目标数分别为空中30 个、地面16个、探测范围为360°全周向。 湖北铝碳化硅产业化杭州陶飞仑新材料有限公司生产的铝碳化硅致密度超过99.7%。

(2)、铣磨加工技术：

目前，切削加工是AlSiC复合材料的主要加工方法，但在切削加工中存在刀具磨损严重和难以获得良好加工表面质量的问题。有研究提出了颗粒增强AlSiC复合材料的铣磨加工方法。这种加工方法使用金刚石砂轮(电镀或烧结)在数控铣床上对工件进行切削加工，具有磨削加工中多刃切削的特点，又同时具有和铣加工相似的加工路线，可以用于曲面、孔、槽的加工，在获得较高加工效率的同时，又能保证加工表面质量。目前此种加工方法已经在铝碳化硅材料成型过程中广泛应用。

铝碳化硅研发较早，理论描述较为完善，其主要分类一般按照碳化硅体积含量可分为高体分铝碳化硅（SiC体积比55%-75%）、中体分铝碳化硅（SiC体积比35%-55%）、低体分铝碳化硅（SiC体积比5%-35%）。从产业化趋势看，AlSiC可实现低成本的、无需进一步加工的净成形(net-shape )或需少量加工的近净成形制造，还能与高散热材料（金刚石、高热传导石墨等）的经济性并存集成，满足：大批量倒装芯片封装微波电路模块光电封装所需材料的热稳定性及散温度均匀性要求，同时也是大功率晶体管绝缘栅双极晶体管（IGBT）等器件的推荐封装材料，提供良好的热循环及可靠性。铝碳化硅已经应用于直升机模锻件。

2、铝碳化硅材料成型的关键技术：由于金属所固有的物理和化学特性，其加工性能不如树脂好，在制造铝基碳化硅材料中还需解决一些关键技术，其中主要表现于：加工温度高，在高温下易发生不利的化学反应；增强材料与基体浸润性差；增强材料在基体中的分布。

（1）、高温下的不利化学反应问题：在加工过程中，为了确保基体的浸润性和流动性，需要采用很高的加工温度（往往接近或高于基体的熔点）。在高温下，基体与增强材料易发生界面反应，生成有害的反应产物Al4C3，呈脆性，会成为铝碳化硅材料整体破坏的裂纹源。因此控制复合材料的加工温度是一项关键技术。该问题主要解决方法：①、尽量缩短高温加工时间，使增强材料与基体界面反应时间降低至比较低程度；②、通过提高工作压力使增强材料与基体浸润速度加快；③、采用扩散粘接法可有效地控制温度并缩短时间。 铝碳化硅以其优越的热物理性能被称为第三代电子封装材料，广泛应用于电子封装领域。湖北标准铝碳化硅推荐厂家

高体分铝碳化硅用于空间扫描机构框架中。江苏多功能铝碳化硅产业

5、铝碳化硅材料制机械加工技术介绍：

铝碳化硅材料，尤其是高体分铝碳化硅机械加工是产品制造中的难点环节，主要体现在铝碳化硅的高耐磨，以及加工周期长等方面。

（1）、传统机械加工技术：SiC增强体颗粒比常用的刀具(如高速钢刀具和硬质合金刀具)的硬度高的多，在机械加工的过程中会引起剧烈的刀具磨损。PCD金刚石刀具虽然比增强体颗粒的硬度高，但硬度值相差不大，在切削加工高体分的颗粒增强AlSiC复合材料时仍然会快速磨损，且PCD金刚石刀具成本更高。众多研究表明，随着SiC含量的增大(13%～70%)，可切削性越来越差，加工效率随之降低，生产成本快速增加。若以45#钢的切削性能为1计量，此种材料的切削性能*为0.05～0.3。因此，复合材料的难加工性和昂贵的加工成本限制了AlSiC复合材料的广泛应用。 江苏多功能铝碳化硅产业

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