Un estudio de microscopía de rayos X sobre los efectos microestructurales en la conductividad térmica en compuestos de aluminio-cobre fundido
Autores: Fromm, Andreas Christopher; Kahra, Christoph; Selmanovic, Armin; Maier, Hans Jürgen; Klose, Christian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Metalúrgico
Unión
Aluminio
Cobre
Conductividad térmica
Fundición compuesta
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
Una unión metalúrgica entre aluminio y cobre establecida por fundición compuesta proporciona una alta conductividad térmica, que es necesaria para soluciones de refrigeración ligeras en aplicaciones como diodos emisores de luz de alta potencia o procesadores de computadora. Si se emplea la fundición en una atmósfera de gas inerte dopada con silano cuya presión parcial de oxígeno es adecuada para un vacío extremo, se previene la reoxidación de las superficies activas de aluminio y cobre, y así se puede crear una unión metalúrgica directamente entre aluminio y cobre. Con este enfoque, se lograron conductividades térmicas de hasta 88.3 W/m·K. Además, se utilizó microscopía de rayos X para arrojar luz sobre la relación microestructura-propiedad térmica. Se demuestra que tanto la porosidad como las áreas no unidas tienen un impacto sustancial en las propiedades termofísicas de la zona compuesta. Con base en los datos obtenidos, se pueden desarrollar parámetros de fundición que proporcionen zonas de unión sin defectos y una transferencia de calor óptima entre los socios de unión.
Descripción
Una unión metalúrgica entre aluminio y cobre establecida por fundición compuesta proporciona una alta conductividad térmica, que es necesaria para soluciones de refrigeración ligeras en aplicaciones como diodos emisores de luz de alta potencia o procesadores de computadora. Si se emplea la fundición en una atmósfera de gas inerte dopada con silano cuya presión parcial de oxígeno es adecuada para un vacío extremo, se previene la reoxidación de las superficies activas de aluminio y cobre, y así se puede crear una unión metalúrgica directamente entre aluminio y cobre. Con este enfoque, se lograron conductividades térmicas de hasta 88.3 W/m·K. Además, se utilizó microscopía de rayos X para arrojar luz sobre la relación microestructura-propiedad térmica. Se demuestra que tanto la porosidad como las áreas no unidas tienen un impacto sustancial en las propiedades termofísicas de la zona compuesta. Con base en los datos obtenidos, se pueden desarrollar parámetros de fundición que proporcionen zonas de unión sin defectos y una transferencia de calor óptima entre los socios de unión.