Исследование

Исследование адгезионной способности поверхности металломатричных композиционных материалов на основе карбида кремния, применяемых в силовой электронике


Тип исследования
Фундаментальное
Грантодающая организация
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский фонд фундаментальных исследований» (РФФИ), Правительство Республики Мордовия
Номер проекта (по данным грантодающей организации)
18-43-130010 р_а
Срок реализации
2018 - 2020
Финансирование по годам
2018 1 200,00 ₽
Всего 1 200,00 ₽

Исполнители:


Фундаментальной научной задачей проекта является исследование адгезионной способности поверхности высоконаполненных металломатричных композиционных материалов (МКМ), используемых в силовой электронике для изготовления теплоотводящих оснований и термокомпенсаторов (ТК) силовых полупроводниковых приборов (СПП), по отношению к наносимым тонким многослойным металлическим покрытиям. Решение данной задачи позволит определить оптимальные технологические условия нанесения многослойных металлических покрытий, обладающих повышенной адгезионной прочностью и обеспечивающих качественное соединение композитного ТК с полупроводниковым кристаллом СПП. В результате выполнения проекта будет установлена зависимость адгезионной прочности металлических покрытий от гранулометрического состава наполнителя МКМ, вида и параметров обработки поверхности композита. 

Powered by Froala Editor


Промежуточный отчет по состоянию на 1 июля 2019 года

Определены оптимальные условия нанесения многослойного металлического покрытия (Al-Ti-Ni-Ag) на поверхность исследуемых образцов термокомпенсаторов (ТК) методом магнетронного распыления. 

Получены результаты исследования зависимости адгезионной прочности многослойного металлического покрытия методом неравномерного отрыва (отслаивания):

– от вида механической обработки поверхности ТК (шлифовка на плоско-шлифовальном станке кругом с алмазным покрытием; шлифовка диском MD-Piano 1200; шлифовка диском MD-Piano 220);

– от режимов ионно-плазменной обработки поверхности ТК (длительность обработки, рабочий газ).

Промежуточный отчет по состоянию на 1 апреля 2019 года

Проведены исследования физических свойств металломатричного композиционного материала AlSiC в зависимости от его фракционного состава. Проведены измерения адгезионной прочности многослойных металлических покрытий, нанесенных на поверхность композита. Для проведения измерений получены две партии пористых заготовок металломатричного композита AlSiC из мелкодисперсных порошков карбида кремния фракционных составов: F100 и F100+10%М10П. С использованием технологии вакуумно-компрессионной пропитки пористых заготовок получены две партии образцов металломатричного композита AlSiC. Для каждой партии образцов измерены: массовая доля матричного сплава, коэффициент термического расширения, коэффициент теплопроводности, модуль упругости при изгибе. Исследовано влияние длительности термической обработки и температуры термообработки в атмосфере водорода и в вакууме на адгезионную прочность многослойного металлического покрытия, нанесенного на поверхность композита AlSiC методом магнетронного напыления. Методом растровой электронной микроскопии исследована микроструктура и элементный состав областей разрушения, сформировавшихся при отрыве металлического покрытия от поверхности образцов металломатричного композита AlSiC. По результатам исследований подготовлена рукопись статьи, направляемой в специализированный журнал (перечень ВАК).