【国家标准】 高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料

ICS77.150.10
CCSH61
中华人民共和国国家标准
GB/T41736—2022
高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料High volumefraction SiC particulatealuminum matrix composites2022-10-12发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2023-05-01实施
GB/T41736-—2022
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由全国碳纤维标准化技术委员会（SAC/TC572）归口。本文件起草单位：江苏省产品质量监督检验研究院、西安明科微电子材料有限公司、北方工业大学中铝材料应用研究院有限公司。本文件主要起草人：姚强、朱宇宏、王燕、崔岩、路通、朱爱霞、马俊立、1范围
高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料GB/T41736—2022
本文件规定了高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料的分类和标记、技术要求、试验方法、检验规则以及包装、运输、贮存和标志。本文件适用于精密仪器、电子元器件制造用高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料。2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T1173—2013
GB/T1423—1996
GB/T1804—2000
GB/T3045—2017
铸造铝合金
贵金属及其合金密度的测试方法般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差普通磨料碳化硅化学分析方法
GB/T3048.2—2007
GB/T3190—2020
GB/T55932015
GB/T7999
GB/T8170
电线电缆电性能试验方法第2部分：金属材料电阳率试验变形铝及铝合金化学成分
电子元器件结构陶瓷材料
铝及铝合金光电直读发射光谱分析方法数值修约规则与极限数值的表示和判定铝及铝合金化学分析方法
GBT20975（所有部分）
GB/T22588—2008
GB/T32496—2016
GJB332A2004
GJB548A-1996
闪光法测量热扩散系数或导热系数金属基复合材料增强体体积含量试验方法图像分析法
固体材料线膨胀系数测试方法
微电子器件试验方法和程序
X射线照相检验
HB/Z60-—1996
HB963-2005
术语和定义
铝合金铸件规范
下列术语和定义适用于本文件
4aluminummatrixcomposites
铝基复合材料
在纯铝或铝合金基体中引人或（和）自生增强体的复合材料。3.2
高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料4high volume fraction SiC particulate aluminum matrix com-posites
碳化硅颗粒的体积分数大手45%的铝基复合材料1
GB/T41736—2022bzxZ.net
particle
不易用普通分离方法再分的、组成粉末的单个体。3.4
宝ingot
通过浸渗法、粉末冶金法、挤压铸造法等方法制备的具有一定形状、尺寸和性能的高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料毛坏。
内部治金质量
internalmetallurgical quality般不能用肉眼检查出来的坏锭内部状况和达到用户要求的程度注：包括坏锭内部的孔润、裂纹、夹杂物等缺陷。检查还锭的内部治金质量，用无损探伤、金相检查等方法。4分类和标记
按用途和性能分为两大类4个牌号，详见表1。表1
电子元器件制造
精密仪器
高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料分类牌号
SiCp/XXX-DZ7
SiCp/XXX-DZ8
SiCp/Xxx-JY8
SiCp/XXX-JY10
线影胀系数代号
线影胀系数
产品按铝合金基体化学成分、产品用途和线膨胀性能标记，标记为SiCp/XXX一口△Sicp/xxx
线膨胀系数代号
DZ或JY之
铝合金代号
碳化硅颗粒代号
示例：基体铝合金牌号为ZL101.线膨胀系数代号为8.用于电子元器件制造的高体积分数碳化硅题粒铝基复合材料标记为SiCp/ZL101—DZ8
技术要求
材料的一般要求
5.1.1对于电子元器件制造用高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料中使用的SiC颗粒，纯度应不低于98%：对于精密仪器用高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料中使用的SiC颗粒，纯度应不低于96%。2
GB/T41736—2022
2铝合金基体的化学成分和杂质的允许含量应符合GB/T1173—2013或GB/T31902020的5.1.2
规定。
材料的物理与力学性能
电子元器件制造用高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料的物理与力学性能应符合表2的规定，精密仪器用高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料的物理与力学性能应符合表3的规定，表2
电子元器件制造用高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料的物理与力学性能SiC颗粒体积
SiCp/X×X-DZ7
SiCp/X×X-DZ8
\SiCp/xxx
SiCp/XXX-JY8
SiCp/×××-JY10
坏锭质量
外观质量
热导率
W/(m·K)
线膨胀系数
10-/℃
电阻率
弯曲强度
≥320
DZ7.SiCp/×××-DZ8经高压复气吸附试验后，通过漏气速率表征致密性精密仪器用高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料的物理与力学性能SiC颗粒体积分数
热导率
W/(m?K）
≥160
≥>160
线膨胀系数
10-/℃
弯曲强度
≥360
坏锭表面应整洁，不应有霉斑及外来夹杂物，无肉眼可见的未复合区域或裂纹。5.3.2
内部治金质量
致密性
李曲模量
SiCp/XX×一JY8.SiCp/XXX一JY10应符合HB963一2005规定的航空IⅡI类铸件的要求，有特殊要求时由供需双方协商确定合格级别。6
试验方法
试样经线切割切取、研磨后，表面粗糙度（Ra）的最大值为6.3um，试样形状，尺寸应符合表4的规试样尺寸公差应符合相关方法标准或GB/T18042000中精密等级的规定。定
GB/T41736—2022
检验项目
试样形状
规格尺寸
长方体或
圆柱体
体积不小于
化学成分
热导率
国柱体
$10mmx
3mm或
试样形状和尺寸
线膨胀系数
长方体
电阻率
圆柱体
弯曲强度
长方体
弯曲弹性
长方体
致密性
圆柱体
$10mmx
铝合金基体化学成分的检验方法按GB/T20975（所有部分）或GB/T7999的规定执行。当分析结果有争议时，应按GB/T20975进行仲裁。6.3
SiC颗粒体积分数
按GB/T324962016规定的方法测定。SiC颗粒纯度
按GB/T3045-2017规定的方法测定。6.5密度
按GB/T14231996规定的方法测定。6.6
热导率
按GB/T22588—2008规定的方法测定，测试温度为室温。线膨胀系数
按GJB332A—2004规定的方法测定。起始测试温度（25土5）℃，终止测试温度100℃。电阻率
按GB/T3048.2-2007规定的方法测定弯曲强度
采用三点弯曲法进行测量，跨距（L）为50mm，三点弯曲试验应采用图1所示的结构。按GB/T5593—2015中5.6规定的方法测定标引序号说明：
夹具，
施加载荷：
跨距：
厚度：
宽度。
弯曲强度按公式（1）计算：
弯曲强度测试结构示意图
a弯曲强度，单位为兆帕(MPa)：3FL
F—试样断裂时的施加载荷，单位为牛顿（N)；L—跨距.单位为毫米（mm）：
b-一宽度，单位为毫米（mm）：h——厚度，单位为毫米（mm）。弯曲弹性模量
GB/T41736—2022
通过在弯曲强度试样上贴电阻应变片·获得载荷-应变曲线的方法测定材料的弯曲弹性模量，应变片应粘贴在试样拉伸面中点位置，且保证该位置在放置试样时位于夹具两支座的跨距中央。复合材料加载过程中的应变量采用高速应变仪进行测量，采样频率应大于100Hz。应变片的栅长×栅宽尺寸为3mm×2mm，电阻值为119.90士0.1，灵敏度系数为2.08士1弯曲弹性模量按公式（2）计算：E
式中：
弯曲弹性模量，单位为吉帕（GPa）；F
试样断裂时的施加载荷，单位为牛顿（N）：跨距，单位为毫米（mm）：
宽度，单位为毫米（mm）；
厚度，单位为毫米（mm）：
与F对应的受拉面的中心的应变增量。计算结果保留3位有效数字。
...（2)
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致密性
在0.4MPa的氢气气氛中保持2h.再置于大气环境中静止30min，但最长停顿时间不超过1h按GJB548A一1996中方法1014的规定进行检测。有特殊要求时按协议合同执行。6.12
坏锭外观质量
目视检查。
坏锭内部治金质量
按HB/Z60—1996规定的方法测定。6.14
试验结果数值的修约
当测得的性能数值遇界限值时，允许按本文件规定的有效位数进行修约.数值修约应符合GB/T8170的规定。
检验规则
检验分类
本文件规定的检验分类如下：
出厂检验，
型式检验。
检验项目
电子元器件制造用高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料的检验项目及样品数量应符合表5的规定。
精密仪器用高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料的检验项目及样品数量应符合表6的规定表5
电子元器件制造用高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料检验项目及样品数量检验项目
化学成分
SiC颗粒体积分数
SiC颗粒纯度
热导率
线膨胀系数
电阻率
弯曲强度
致密性
坏锭外观质量
出厂检验
型式检验
注：“√“表示必检验项目，”—“表示非检验项目。6
要求的
章条号
试验方法的
章条号
受检样品数
允许不合格
检验项目
化学成分
GB/T41736—2022
精密仪器用高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料检验项目及样品数量出厂检验
SiC颗粒体积分数
SiC颗粒纯度
热导率
线影胀系数
弯曲强度
弯曲弹性模量
坏锭外观质量
还锭内部治金质量
型式检验
注，“\表示应检验项目，“
”表示非检验项目
型式检验要求
有下列情况之一时应进行型式检验：a)
要求的
章条号
工厂首次制造或产品转产生产的试制定型鉴定；原材料或工艺有重大改变，可能影响产品性能时：产品停产超过半年再恢复生产时：正常生产达到两年时进行一次检验：出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时：质量监督机构提出进行型式检验时。受检样品数
试验方法的
章条号
受检样品数
允许不合格
受检样品应为一块复合材料坏锭，试样在该坏锭上切取，切取的部位应在坏锭原始表面3mm以下，受检样品的数量应符合表5和表6的规定7.2.4
判定规则
受检样品的不合格品数不大于表5和表6的规定，则该批产品合格当检测结果不符合要求时，允许从抽取的样品中取双倍试样对不符合要求的项目进行复验。复验结果仍不符合要求，则判定检验不合格7.3
组批规则
同批原材料、在相同工艺条件下连续生产的高体积分数碳化硅颗粒铝基复合材料为一批注：连续生产界定为生产过程中时间间斯不超过30d.人员设备状态均致，包装、运输、贮存和标志
应整齐、紧凑地码放在不影响其性能的包装容器内，并用软填料将包装容器塞满。7
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8.2运输
还料及其构件过程件、成品在周转、加工过程中应采取防腐、防锈、防硫碰措施8.3购存
坏料及其构件过程件、成品存放时应置于干燥、通风、无腐蚀性的室内环境.环境相对湿度不应超过50%。坏料及其构件过程件、成品所接触的介质pH均宜控制在7～8之间。坏料及其构件过程件、成品在进行烘干或热处理之前应彻底清洗干净，宜采用无水乙醇或丙酮超声清洗，产品交付前彻底清洗干净。
8.4标志
包装标志应包括以下内容：
本文件的编号，
生产厂家的名称和地址
产品名称和尺寸规格，
生产日期或产品批号，
检验人员姓名或代号及检验日期。
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