注射成形mocu合金脱脂及烧结工艺

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1、第14卷专辑3V01．14S3中国有色金属学报TheChineseJournalofNonferrousMetals2004年10月Oct．2004文章编号：1004—0609(2004)S3—0064—05注射成形Mo／Cu合金脱脂及烧结工艺①南海1，曲选辉1，方玉诚2，何新波1(1．北京科技大学粉末冶金研究所，北京100083；2．钢铁研究总院，北京100081)摘要：采用粉末注射成形工艺制备电子封装用Mo／Cu合金，重点研究了脱脂和烧结工艺，以喂料的热差分析为指导，制定出合适的热脱脂工艺路线，并分析了烧结过程中的温度和时间对烧结密度

2、和热导率的影响规律。研究结果表明，利用溶剂脱脂可以除去粘结剂中81％左右的石蜡，缩短了热脱脂时间；材料密度随着烧结温度的升高不断增加，但当温度大于1450℃时，密度反而下降，材料在1450℃烧结3h后，相对密度达到了98％；影响热导率的主要因素是烧结密度，实验获得的热导率最大值为158w／mK。关键词：Mo／Cu；粉末注射成形；脱脂；烧结DebindingandsinteringofMo／Cualloyfabricatedby—powderinjectionmoldingNANHail，QUXuan—huil，FANGYu—chen92，

3、HEXin—b01(1．InstituteofPowderMetallurgy，BeijingUniversityofScienceandTechnology，Beijing100083，China；2．CentralIronandStealResearchInstitute，Beijing100081，China)Abstract：Mo／Cualloywith18％Cu(massfraction)forelectronicpackagingwasfabricatedbypowderinjectionmoldingtechnology．T

4、hedebindingandsinteringprocesswerestudied．Basedonthethermalanalysisofthefeed—ings，asuitablethermaldebindingprocesswassetup．Theeffectsofsinteringparametersonthedensityandthermalconductivityalsowereinvestigated．Resultsshowthatabout81％ofpolymer-waxcanbegetridofduringthesol—v

5、entdebindingprocess．Thusthethermaldebindingprocesscanbeshortened．Thesinteringdensitycanincreasewiththeincreaseoftemperature．However，whenthetemperatureiSover1450℃，thedensitydecreases．Afterbe-ingsinteredat1450℃for3h．thealloyhastherelativedensityof98％．Densityisthemajoreffect

6、onthermalcon—ductivity，theoptimizedthermalconductivityis158W／InK．Keywords：Mo／Cu；powerinjectionmolding；debinding；sinteringMo／Cu合金是由具有高熔点、低膨胀系数的Mo和具有高导电、导热率的Cu制成的假合金(pseudo—alloy)。两组元之间互不溶解的特性使它们在复合之后呈现出两元素本征物理特性的特定组合，使合金具有热膨胀系数小和导电导热性能好的优点，而且可以根据使用要求灵活、准确地设计成分。随着电子产品的高功率、高

7、速度、高密度、高精度化发展，Mo／Cu合金作为基片、连接件和散热元件等在电子封装领域有着广泛的应用[1‘5]。粉末注射成形(简称PIM)技术是将现代塑料注射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一门近净成形新技术。该技术的最大特点是可以直接制造出具有最终①基金项目：国家高技术研究发展计划项目(2001AA337050)形状的零部件，其产品不仅精度高、组织均匀、性能优异，而且其生产成本只有传统成形工艺的20％～60％。因此，国际上普遍认为该技术的发展将会导致零部件成形与加工技术的一场革命，被誉为“当今最热门的零部件成形技术”[6。]。本文作者采用

8、PIM技术制备铜含量为18％(质量分数)的Mo／Cu合金，并对该材料的注射成形脱脂工艺特点及其烧结特性进行了研究。1实验实验采用的钼粉和铜粉基本特性见表1。第14卷专辑3南海，等：注射成形Mo