铝碳化硅(AlSiC)复合材料是什么?
铝碳化硅(AlSiC)复合材料是什么?
铝碳化硅,是金属和陶瓷的复合材料。AlSiC(铝碳化硅)就是铝基碳化硅陶瓷颗粒增强复合材料的简称。
碳化硅陶瓷材料和铝一样,为大家所熟知,俗称金钢砂。常见的磨刀石、砂轮片、切割片等,都是用碳化硅材料制作的。其硬度高于刚玉而仅次于立方氮化硼、碳化硼和金刚石这些超硬磨料。选择这种陶瓷材料作为我们复合材料的基材之一,其材料的高模量和高热导率是为人看重的主要因素。
AlSiC(铝碳化硅)材料中所使用的碳化硅,就是这种碳化硅。只是复合材料制作使用的碳化硅纯度非常高,以保障材料的高热导率特性。
工业制造上,先将碳化硅颗粒制造成目标成品形状的碳化硅预制形(陶瓷预制形)。这种预制形与普通碳化硅陶瓷是有区别的,其中分布有大量的通过性微孔。然后用专用设备,在真空环境下将熔融的铝液压铸进微孔之中,形成铝碳化硅复合材料。铝碳化硅复合材料的突出优点是,结合了陶瓷的低热膨胀系数、纯铝的热导率、铸铁的强度于一身,性能超过钨铜,价格远低于钨铜,并且可以做成钨铜无法成形的大尺寸制件和异形件。
常见的低温氧化烧结陶瓷预制型的方法,会使碳化硅表面形成较厚的二氧化硅层,严重影响产品热导率,致使产品的室温热导率无法突破180W/mK(不论宣称的是多少)。而我们自主开发的陶瓷预制型制造工艺,二氧化硅含量仅有常规工艺的1/8,产品热导率超过240W/mK。
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