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Cu-Fe64Ni32Co4合金显微组织及热物理性能研究
作者:
作者单位:

1.福建省材料基因工程重点实验室,材料学院;2.日本东北大学大学院工学研究科材料开发系;3.哈尔滨工业大学深圳研究院

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金项目(面上项目,重点项目,重大项目)


Investigation on the Microstructures and Thermophysical Properties of Cu-Fe64Ni32Co4 Alloys
Author:
Affiliation:

1.College of Materials and Fujian Provincial Key Laboratory of Materials Genome,Xiamen University,Xiamen;2.Department of Materials Science and Engineering,Harbin Institute of Technology,Shenzhen,Guangdong

Fund Project:

The National Natural Science Foundation of China (General Program, Key Program, Major Research Plan)

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    摘要:

    本研究利用相图计算的CALPHAD方法和真空电弧熔炼技术,设计并制备了Cux(Fe0.64Ni0.32Co0.04)100-x(x=30, 45, 60, wt. %)系列合金。实验研究了该系列合金在不同热处理工艺时的显微组织,热导率以及热膨胀系数。研究结果表明:Cu-Fe64Ni32Co4系列合金在600 °C和800 °C时效处理后均为fcc富铜相和fcc富因瓦(铁镍钴)相组成的各向同性的多晶合金。该系列合金在1000 °C淬火并在600 °C时效处理50 h后,其热膨胀系数变化范围为6.88~12.36×10-6 K-1;热导率变化范围为22.91~56.13 W.m-1.K-1;其热导率明显高于因瓦合金,其中Cu30(Fe0.64Ni0.32Co0.04)70与 Cu45(Fe0.64Ni0.32Co0.04)55合金的热膨胀系数可以与电子封装中半导体材料的热膨胀系数相匹配。

    Abstract:

    Based on the CALPHAD approach and vacuum arc melting technology, the Cux(Fe0.64Ni0.32Co0.04)100-x(x=30, 45, 60, wt. %) series alloys were designed and prepared. The effects of annealing process on microstructures, thermal conductivity (TC) and thermal expansion coefficients (CTE) were investigated in these prepared alloys. The result shows that the Cu-Fe64Ni32Co4 isotropic polycrystalline alloys present two separate fcc phases (fcc Cu-rich phase and fcc (Fe, Ni, Co)-rich phase) microstructures after annealing at 600 °C and 800 °C. After annealing at 600 °C for 50 h, the CTE of the alloys ranged from 6.88 to 12.36×10-6 K-1. And TC varied from 22.91 to 56.13 W.m-1.K-1. Particularly, the TC are significantly higher than that of Invar alloy, and the CTE of Cu30(Fe0.64Ni0.32Co0.04)70 and Cu45(Fe0.64Ni0.32Co0.04)55 alloys can well match with that of semiconductor in electronic packaging.

    参考文献
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引用本文

王翠萍,乐帆程,朱家华,杨木金,杨水源,张锦彬,石田清仁,刘兴军. Cu-Fe64Ni32Co4合金显微组织及热物理性能研究[J].稀有金属材料与工程,2019,48(7):2122~2129.[Wang Cuiping, Le Fancheng, Zhu Jiahua, Yang Mujin, Yang Shuiyuan, Zhang Jinbin, K. Ishida, Liu Xingjun. Investigation on the Microstructures and Thermophysical Properties of Cu-Fe64Ni32Co4 Alloys[J]. Rare Metal Materials and Engineering,2019,48(7):2122~2129.]
DOI:10.12442/j. issn.1002-185X.20180126

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  • 收稿日期:2018-02-02
  • 最后修改日期:2018-05-04
  • 录用日期:2018-05-18
  • 在线发布日期: 2019-08-01
  • 出版日期: