Accessible Unlicensed Requires Authentication Published by De Gruyter February 2, 2018

Near-Net Shape Manufacturing of Copper-Ceramic Composites Via Gas Pressure Infiltration in Permanent Molds

Konturnahe Fertigung von Kupfer-Keramik-Verbundwerkstoffen mittels Gasdruckinfiltration in Dauerkokillen
M. Klement, G. Schneider, A. Nagel, O. Lott and D. K. Harrison
From the journal Practical Metallography

Abstract

Composites with a interpenetrated copper-ceramic microstructure can be customized for highest demands such as a high thermal conductivity in combination with a small thermal expansion. This article reports on the synthesis of near-net shape Cu-Al2O3 composites via gas pressure infiltration. Open-porous Al2O3 preforms are infiltrated with Cu using Si3N4 permanent molds. The infiltration quality as well as the porosity distribution within the materials are described qualitatively and quantitatively. The effects of the manufacturing process and cooling rate on the composites will be looked at.

Kurzfassung

Verbundwerkstoffe mit einem interpenetrierenden Kupfer-Keramik-Gefüge können für höchste Anforderungen, beispielsweise eine hohe thermische Leitfähigkeit in Kombination mit einer geringen thermischen Ausdehnung, maßgeschneidert werden. Dieser Beitrag berichtet von der Synthese von konturnahen Cu-Al2O3-Verbundwerkstoffen mittels Gasdruckinfiltration. Offenporöse Al2O3-Preforms werden mithilfe von Dauerformen aus Si3N4 mit Cu infiltriert. Die Infiltrationsgüte sowie die Porositätsverteilung innerhalb der Materialien werden qualitativ und quantitativ beschrieben. Der Einfluss des Herstellungsprozesses sowie der Kühlgeschwindigkeit auf die Verbundwerkstoffe wird betrachtet.


Translation: M. Lackas


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Received: 2017-05-17
Accepted: 2017-11-15
Published Online: 2018-02-02
Published in Print: 2018-02-15

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