銅粉燒結(jié)石墨盤有哪些優(yōu)缺點(diǎn)
銅粉燒結(jié)石墨盤是一種結(jié)合了銅粉和石墨特性的復(fù)合資料，在高溫使用中表現(xiàn)出共同的功能。以下是其優(yōu)缺陷的詳細(xì)分析：
長處
優(yōu)異的導(dǎo)熱功能
銅的貢獻(xiàn)：銅具有極高的導(dǎo)熱系數(shù)（約400W/(m·K)），可以快速傳遞熱量。
石墨的協(xié)同：石墨的層狀結(jié)構(gòu)進(jìn)一步增強(qiáng)了復(fù)合資料的導(dǎo)熱性，使其在高溫下仍能堅(jiān)持高效的熱傳導(dǎo)。
使用場景：適用于需求快速散熱的場合，如電子封裝、半導(dǎo)體制作等。
杰出的導(dǎo)電功能
銅的導(dǎo)電性：銅是優(yōu)良的導(dǎo)電資料，電阻率低（約1.68×10?? Ω·m）。
石墨的輔佐：石墨的導(dǎo)電性雖低于銅，但可構(gòu)成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，提升全體導(dǎo)電功能。
使用場景：適用于需求導(dǎo)電功能的部件，如電極、加熱元件等。
耐高溫功能
石墨的耐高溫性：石墨在慵懶氣氛下可耐受3000℃以上的高溫。
銅的安穩(wěn)性：在高溫下，銅與石墨構(gòu)成安穩(wěn)的復(fù)合結(jié)構(gòu)，減少氧化和變形。
使用場景：適用于高溫爐具、熱處理設(shè)備等。
較低的熱膨脹系數(shù)
銅與石墨的匹配：銅的熱膨脹系數(shù)較高（約16.5×10??/℃），而石墨的熱膨脹系數(shù)較低（約4.9×10??/℃）。
復(fù)合效應(yīng)：經(jīng)過合理配比，可調(diào)理復(fù)合資料的熱膨脹系數(shù)，減少熱應(yīng)力。
使用場景：適用于需求尺寸安穩(wěn)性的精細(xì)設(shè)備。
杰出的耐磨性和自潤滑性
石墨的自潤滑性：石墨的層狀結(jié)構(gòu)使其具有杰出的自潤滑功能，減少?zèng)_突和磨損。
銅的硬度提升：銅的參加提高了復(fù)合資料的硬度，增強(qiáng)了耐磨性。
使用場景：適用于滑動(dòng)部件、軸承等。
可定制性強(qiáng)
成分調(diào)理：經(jīng)過調(diào)整銅粉和石墨粉的比例，可優(yōu)化導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、硬度等功能。
工藝優(yōu)化：可采用不同的成型和燒結(jié)工藝，滿意不同形狀和尺寸的需求。
使用場景：適用于定制化需求較高的職業(yè)。
缺陷
本錢較高
原資料價(jià)格：銅粉和石墨粉的價(jià)格相對較高，尤其是高純度資料。
工藝雜亂：燒結(jié)工藝需求高溫、真空或慵懶氣氛，設(shè)備投資和運(yùn)行本錢較高。
影響：約束了在大規(guī)模、低本錢使用中的推行。
密度較高，分量較大
銅的密度：銅的密度為8.96g/cm3，明顯高于石墨（約2.26g/cm3）。
復(fù)合資料密度：銅粉燒結(jié)石墨盤的密度一般較高，增加了分量。
影響：在需求輕量化的場合（如航空航天）可能不適用。
抗氧化功能有限
銅的氧化：銅在高溫下易與氧氣反應(yīng)，生成氧化銅，影響導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。
石墨的氧化：石墨在高溫有氧環(huán)境下也會(huì)氧化，降低功能。
解決方案：需在慵懶氣氛或真空下使用，增加了使用本錢。
脆性較大，抗沖擊功能差
石墨的脆性：石墨自身脆性較大，復(fù)合資料中銅的參加雖提高了耐性，但仍可能存在脆性斷裂危險(xiǎn)。
影響：在受到?jīng)_擊或振動(dòng)時(shí)，可能發(fā)生開裂或破損。
加工難度較大
硬度高：銅粉燒結(jié)石墨盤硬度較高，加工時(shí)刀具磨損快，加工功率低。
脆性大：加工過程中易產(chǎn)生裂紋或崩邊，需采用特別工藝（如電火花加工）。
影響：增加了制作本錢和周期。
環(huán)境適應(yīng)性有限
濕度影響：在濕潤環(huán)境中，銅可能發(fā)生電化學(xué)腐蝕，影響功能。
化學(xué)介質(zhì)：對某些酸、堿等化學(xué)介質(zhì)靈敏，需避免觸摸。
影響：約束了在惡劣環(huán)境中的使用。
總結(jié)
長處 缺陷
優(yōu)異的導(dǎo)熱功能 本錢較高
杰出的導(dǎo)電功能 密度較高，分量較大
耐高溫功能 抗氧化功能有限
較低的熱膨脹系數(shù) 脆性較大，抗沖擊功能差
杰出的耐磨性和自潤滑性 加工難度較大
可定制性強(qiáng) 環(huán)境適應(yīng)性有限
銅粉燒結(jié)石墨盤在導(dǎo)熱、導(dǎo)電、耐高溫等方面具有明顯優(yōu)勢，適用于對功能要求較高的場合。然而，其本錢高、分量大、抗氧化功能有限等缺陷也約束了其使用規(guī)模。在實(shí)踐使用中，需依據(jù)詳細(xì)需求權(quán)衡利弊，選擇適宜的資料和工藝。
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