W含量对选区激光熔化W-Cu组织与热物性的影响

为获得适用于电子封装的W-Cu材料,对60W-40Cu、70W-30Cu、75W-25Cu和80W-5Ni-15Cu合金进行选区激光熔化实验,研究了W含量对合金微观组织、致密度、热导率、热膨胀系数、表面粗糙度、硬度的影响.结果 显示:4种W-Cu合金的成形表面均存在球化现象;当W的质量分数低于70％时,致密化机制为重排致密,W相间几乎不发生连接与团聚,热传导优先在铜相中进行;随着W的质量分数上升到75％,致密化机制主要为固态烧结,热传导路径由以W相为核心、边缘由Cu相包裹的结构单元组成;随着W含量增加,W-Cu合金的热导率和热膨胀系数与理论值的偏差增大,合金的表面粗糙度、硬度均增加.最终获得60W-40Cu、70W-30Cu、75W-25Cu、80W-5Ni-15Cu成形后的致密度分别为97.9％,94.5％,91.6％,91.9％,热导率分别为210.4,176.8,152.7,121.3 W·K-1·m-1,热膨胀系数分别为11.05×10-6,9.33×10-6,8.17×10-6,7.02×10-6℃-1,表面粗糙度分别是9.2,13.7,15.2,15.4 μm,显微硬度分别是183,324,567,729 HV.