진공 압력 함침은 다이아몬드 입자와 용융 구리 사이의 자연적인 저항을 극복하는 데 사용되는 근본적인 처리 메커니즘입니다. 이 시스템은 먼저 다이아몬드 입자 내의 공기 저항을 제거하기 위해 진공을 생성한 다음 외부 압력을 가하여 액체 구리가 간극으로 들어가도록 합니다.
이 시스템의 핵심 기능은 Diamond/Cu 계면의 비습윤 특성을 기계적으로 극복하는 것입니다. 공기 장벽을 제거하고 압력으로 함침을 구동함으로써 시스템은 약 60%의 다이아몬드 부피 분율을 달성하여 탁월한 열 전도성을 가진 밀집된 복합체를 만듭니다.
함침의 역학
공기 장벽 제거
밀집된 복합체를 만드는 주요 장애물은 입자 사이에 공기가 존재한다는 것입니다. 시스템의 진공 구성 요소는 금속이 도입되기 전에 챔버에서 잔류 공기를 배출합니다.
진공 환경을 조성함으로써 시스템은 용융 구리의 흐름을 방해하는 공기 주머니 형성을 방지합니다.
금속 매트릭스 구동
공기가 제거되면 시스템은 상당한 외부 압력을 가합니다. 이 압력은 용융 구리 액체를 다이아몬드 입자 사이의 좁은 공간으로 밀어 넣는 데 엄격하게 필요합니다.
이 가해진 압력이 없으면 구리의 표면 장력이 다이아몬드 프리폼을 완전히 관통하는 것을 방지합니다.
중요 재료 결과
고밀도 달성
진공 배출과 가압 함침의 조합은 용융 구리가 보이드를 완전히 채우도록 합니다.
이 공정은 기공을 제거하여 갇힌 가스 기포로 인한 구조적 약점이 없는 단단하고 고밀도의 복합 구조를 만듭니다.
다이아몬드 부피 극대화
이 시스템의 효율성은 구리 매트릭스 내에서 높은 농도의 다이아몬드를 가능하게 합니다.
표준 처리 지표에 따르면 이 방법은 약 60%의 다이아몬드 부피 분율을 촉진합니다. 이 높은 다이아몬드 로딩은 재료의 우수한 열 특성의 주요 동인입니다.
프로세스 중요성 이해
압력 실패의 결과
외부 압력이 불충분하면 구리가 채우는 대신 다이아몬드 입자 사이의 간격을 가로질러 다리를 놓습니다. 이는 기계적 강도가 약하고 열 전달 능력이 감소된 "스펀지 같은" 구조를 초래합니다.
진공 일관성의 역할
압력만으로는 진공 부족을 보상할 수 없습니다. 챔버에 공기가 남아 있으면 가해진 압력은 단순히 갇힌 기포를 압축하는 대신 압축합니다. 이 압축된 기포는 열 장벽 역할을 하는 내부 결함을 생성하여 다이아몬드를 사용하는 목적을 무효화합니다.
목표에 맞는 올바른 선택
Diamond/Cu 복합 제조 공정의 효과를 극대화하려면 특정 성능 목표에 매개변수를 맞추십시오.
- 주요 초점이 열 전도성인 경우: 다이아몬드가 열을 전달하므로 시스템 압력을 조정하여 목표 60%까지 다이아몬드 부피 분율을 극대화하십시오.
- 주요 초점이 구조적 무결성인 경우: 공기의 완전한 제거를 보장하고 균열 또는 박리를 유발하는 미세 기공을 방지하기 위해 진공 사이클의 깊이를 우선시하십시오.
궁극적으로 진공 압력 함침 시스템은 단순히 재료를 형성하는 것이 아니라 두 개의 서로 다른 재료가 통합된 고성능 열 전도체로 작동하도록 강제하는 것입니다.
요약표:
| 기능 | 메커니즘 | 이점 |
|---|---|---|
| 진공 사이클 | 공기 및 가스 저항 제거 | 공기 주머니 및 열 장벽 방지 |
| 가해진 압력 | 용융 구리를 간극으로 강제 주입 | 표면 장력을 극복하여 완전한 함침 |
| 다이아몬드 분율 | 높은 입자 패킹 (60%) | 복합체의 열 전도성 극대화 |
| 구조적 무결성 | 기공 제거 | 결함 없는 밀집된 고체 구조 생성 |
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시각적 가이드
참고문헌
- Ying Zhou, Degan Xiong. An Investigation on the Spark Plasma Sintering Diffusion Bonding of Diamond/Cu Composites with a Cr Interlayer. DOI: 10.3390/ma17246026
이 문서는 다음의 기술 정보도 기반으로 합니다 Kintek Furnace 지식 베이스 .
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