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鉬銅合金的熱導率研究

鉬銅合金的熱導率隨著銅含量的增加而提高,但需要綜合考慮熱膨脹係數、機械強度等因素,以滿足不同應用場景的需求。製造工藝的優化,如液相燒結和HIP處理,有助於提升材料的熱導率,使其在高功率電子封裝和散熱管理中發揮更大的作用。

熱導率(Thermal Conductivity)是衡量材料傳導熱量能力的關鍵參數,單位通常為W/m·K。鉬銅的熱導率介於純銅(約400 W/m·K)和純鉬(約140 W/m·K)之間,通過調整成分比例,可優化其熱性能,使其適用於不同的電子封裝需求。

不同鉬銅配比的熱導率主要受鉬和銅的含量影響,以下是不同成分配比下的典型資料:
Mo70Cu30:約160-180 W/m·K
Mo60Cu40:約180-200 W/m·K
Mo50Cu50:約200-220 W/m·K
銅含量越高,材料的熱導率越高,但機械強度和耐高溫性能可能會有所降低。

鉬銅散熱片圖片

影響因素
(1)成分比例
鉬的熱導率較低,而銅的熱導率較高,因此增加銅的含量通常會提高整體熱導率。但需要在熱導率和其他性能(如熱膨脹係數、機械強度)之間找到平衡點。

(2)製造工藝
不同的製造工藝對材料的微觀結構和導熱性能有重要影響:
粉末冶金工藝:由於可能存在少量孔隙,導致熱導率略低。
液相燒結工藝:通過銅的滲透提高材料緻密度,使熱導率達到較高水準。
熱等靜壓(HIP)處理:可降低孔隙率,提高熱導率。

(3)材料緻密度
高密度的鉬銅比低密度的合金具有更好的熱導率,因為較低的孔隙率減少了熱傳導過程中的障礙。

(4)工作溫度
溫度變化會影響材料的晶格振動,從而影響熱導率。通常,鉬銅在高溫下仍保持較高的熱導率,因此適用於高溫環境下的電子器件散熱。

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