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.]
Cu-Fe64Ni32Co4合金显微组织及热物理性能研究
投稿时间:2018-02-02  修订日期:2018-05-04
中文关键词:  CALPHAD方法  Cu-Fe64Ni32Co4合金  显微组织  热导率  热膨胀系数
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)
中文摘要:
      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。
Investigation on the Microstructures and Thermophysical Properties of Cu-Fe64Ni32Co4 Alloys
英文关键词:CALPHAD approach  Cu-Fe64Ni32Co4  microstructures  thermal conductivity  thermal expansion coefficients
英文摘要:
      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.
作者单位E-mail
王翠萍 福建省材料基因工程重点实验室材料学院 wangcp@xmu.edu.cn 
乐帆程 福建省材料基因工程重点实验室材料学院 352843293@qq.com 
朱家华 福建省材料基因工程重点实验室材料学院  
杨木金 福建省材料基因工程重点实验室材料学院  
杨水源 福建省材料基因工程重点实验室材料学院  
张锦彬 福建省材料基因工程重点实验室材料学院  
石田清仁 日本东北大学大学院工学研究科材料开发系  
刘兴军 哈尔滨工业大学深圳研究院 lxj@xmu.edu.cn 
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