喷射成形CuCr25合金触头材料的致密化与性能

研究了喷射成形CuCr25合金沉积坯件的致密化处理工艺及其在860～1 070℃保温1 h后的组织演变,确定了热变形加工温度,研究了热锻压和热等静压后材料的组织、致密化以及电导率、密度、硬度等触头材料常规性能.结果表明:在1070℃保温1 h,触头材料未发生熔化,组织略微长大,但在正常范围内,经热锻压和热等静压处理后可实现致密化.这种先进工艺制备的新型触头材料具有良好的性能.     

压力和温度对铱铑合金热等静压致密化的影响

纯铱具有较大的致密度,将铑粉与铱粉合金化可以增强铱的高温抗氧化性能。设计了5组热等静压工艺参数制备Ir-20Rh合金。通过观察热等静压后样品的金相显微组织,测量合金的硬度、计算孔隙率以及致密度,研究压力和温度条件对铱铑合金热等静压致密化的影响。结果表明,随着压力和温度的升高,Ir-20Rh合金的致密度都会有所增加,且温度对Ir-20Rh合金致密度的影响幅度大于压力对Ir-20Rh合金致密度的影响。最佳热等静压工艺参数为在1300℃、140 MPa保温2 h。     

喷射沉积制备新型电子封装材料70%Si-Al的研究

采用喷射沉积技术制备了新型电子封装材料70％Si-Al合金,对其进行热等静压致密化处理后,测试了合金的主要性能．结果表明：喷射沉积70％Si-Al合金的密度低,组织细小均匀,各向同性,Si相粒子尺寸在10-20μm之间且弥散分布．新型70％Si-Al合金具有与Si和GaAs等半导体材料相近的热膨胀系数,热稳定性好,经热等静压后合金的性能进一步提高．喷射沉积70％Si-Al合金具有良好的机械加工性能,可以用作功率芯片、微波电子器件、集成电路块等的封装材料．     

喷射成形镍基高温合金的显微组织特征

采用喷射成形技术制备了镍基高温全金沉积坯,对合金沉积态、热等静压态和热处理态的显微组织进行了观察,并对共热处理后的维氏硬度、拉伸性能及断裂组织特征进行了测试和分析结果表明喷射成形高温合金组织细小、均匀,呈现出黄型的快速凝固组织特征。合金具有良好的高温组织稳定性。适宜的热等静压和热处理可使材料具有良好的拉伸性能     

新型60Si40Al合金封装材料的喷射成形制备

利用喷射成形技术制备了60Si40Al合金新型电子封装材料.研究了各工艺参数对沉积坯件的影响,确定了较佳工艺参数.研究了材料的显微组织以及沉积态合金在加热保温过程中的组织转变规律,确定了热等静压温度,进行了热等静压致密化处理.研究结果表明:材料显微组织细小,一次硅相尺寸约为10μm,且均匀弥散分布,该材料的热膨胀系数为9×10-6～10×10-6/K,热导率约为110W/(m*K),是一种理想的电子封装材料.     

快速凝固硅铝合金材料的组织与性能

针对电子信息工业对新型结构功能一体化电子封装材料的应用需求,采用喷射成形与热压致密化相结合的方法制备高Si含量(质量分数为50%~70%Si)的系列Si-Al合金,并利用金相显微镜、扫描电镜、硬度测试仪、热膨胀仪等手段研究该材料的显微组织、力学性能和热物理性能。结果表明,喷射成形高硅铝合金的沉积态显微组织细小弥散,初生硅呈不规则形状,均匀弥散地分布在铝基体中;对沉积坯件进行适当的热压致密化处理可以有效地消减喷射成形制坯工艺过程中所形成的疏松和孔洞,提高材料的致密度。经热压致密化处理的喷射成形高硅铝合金材料具有优越的热物理性能以及良好的力学性能,是一种综合性能优越的结构功能一体化电子封装材料。     

Mo15Ta合金致密化方法及其组织和性能研究

研究了真空预烧结的Mo15Ta合金采用无包套热等静压(HIP)烧结致密化处理后合金的组织及性能。结果表明:对于真空预烧结后相对密度达到92%的Mo15Ta合金坯,无包套热等静压烧结可将合金坯体微观组织中的孔隙焊合消除,部分晶粒粗大化,相对密度可显著提高至99.8%以上,硬度也显著提高。C、O、Fe、Ni等杂质元素含量变化不明显。     

喷射成形7475铝合金的显微组织与力学性能

采用全自动控制往复喷射成形工艺制备了大规格7475铝合金锭坯。研究工业规格喷射成形7475铝合金的初始组织、挤压工艺及热处理制度对显微组织和力学性能的影响。结果表明,喷射成形7475铝合金锭坯规格可达Ф360mm×1200mm,晶粒为等轴状,粒度宏观均匀,主要在30～40μm,组织无明显宏观偏析,锭坯致密度达到97%。喷射成形锭坯经小挤压比变形后达到全致密,T6态(480℃×4h+135℃×16h)合金性能最优,σb为625～635MPa,δ为12%～12.6%,表明控制往复喷射成形铝合金锭坯冶金质量优越。     

Inconel718合金金属注射成形制备过程及力学性能

以Inconel718气雾化预合金粉末为原料,采用金属注射成形(MIM)工艺制备Inconel718合金材料.研究Inconel718合金烧结、热等静压(HIP)、热处理对合金显微组织、密度和力学性能的影响.结果表明:经1275 ℃烧结后,烧结体的相对密度达到98%.烧结体经HIP处理后,达到全致密.经烧结+HIP+热处理后,组织弥散析出了大量的γ″相和γ′相,其室温抗拉强度为1250 MPa,延伸率为21.7%;650 ℃抗拉强度为1177 MPa,延伸率为16.6%,其达到或超过了同牌号锻造合金的性能.     

热等静压参数对Ti-5Al-2.5Sn ELI粉末合金组织与力学性能的影响

采用无坩埚感应熔炼超声气体雾化法制备Ti-5Al-2.5Sn ELI预合金粉末,并对预合金粉末进行表征.研究了热等静压参数对Ti-5Al-2.5Sn ELI粉末合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,热等静压温度和压力的升高有助于提升粉末合金的致密度,当粉末合金的致密度大于99.5%时,粉末合金的力学性能可以达到锻造合金的水平.综合考虑粉末合金的致密度、显微组织和力学性能,Ti-5Al-2.5Sn ELI预合金粉末优选的热等静压工艺成型窗口为温度890~940℃,压力120 MPa以上,保温保压3 h.包套对热等静压压力有屏蔽作用,设计不当会降低粉末压坯的致密度.通过优化包套设计、热等静压参数和工艺途径可以有效抑制包套的屏蔽作用,提升粉末合金的致密度.     

Fabrication and properties of low oxygen grade Al2O3 dispersion strengthened copper alloy

The low oxygen grade Al2O3 dispersion strengthened copper alloy without hydrogen-fired expansion was fabricated by the technique of vacuum hot press and hot extrusion. The mechanical and electrical properties measurements and microstructures observation on as-hot extruded, as-cold drawn and as-annealed Cu-Al2O3 alloy were conducted. The results show that the addition of a suitable amount of boron in the alloy can lower the residual free oxygen content and then inhibit the hydrogen-fired expansion. The density, σb, σ0.2, hardness, δ and electrical conductivity of the alloy reach 8.86 g/cm^3 (relative density of 99.6%), 340MPa, 250MPa, HB95,24% and 93%(IACS) respectively after hot extruded with the extrusion ratio of 30:1. Its properties have no change after annealed at 900℃ for 1h. Its strength increases after cold drawing, while its ductility and electrical conductivity drop gradually. Various properties of the cold drawn alloy can recover to those of as-extruded after annealed at 900℃ for 1h without the occurrence of recrystallization.     

Microstructures and properties of Al–45%Si alloy prepared by liquid–solid separation process and spray deposition

The microstructures and properties of Al–45%Si alloy prepared by liquid–solid separation (LSS) process and spray deposition (SD) were studied. The results show that the size, shape and distribution of the primary Si phase have different influence on the properties of alloys. Comparing with the Si particles with irregular shape, fine size and continuous distribution in SD alloy, the primary Si phase in LSS alloy is sphere-like, coarse and surrounded by the continuous Al matrix. The microstructure features of LSS alloy are beneficial to the higher thermal conductivity and lower thermal expansion coefficient at room temperature. The fine Si particle in SD alloy is advantageous to improving the mechanical properties. The increasing rates of thermal expansion coefficient with temperature are influenced by the distribution of the Si particles, where a lower rate is obtained in SD alloy with continuous Si particles. The agreement of thermal expansion coefficient with the model in LSS alloy differs from that in the SD alloy because of the different microstructure characteristics.     

粉末粒度对高硅铝合金显微组织及性能的影响

通过对快速凝固高硅铝合金粉末(Al-30%Si)进行真空包套热挤压,制备出高硅铝合金电子封装材料,研究了粉末粒度对高硅铝合金材料组织及性能的影响.利用金相显微镜、扫描电镜、万能电子拉伸机、差热分析仪、TR-2热物性测试仪等设备系统测试和分析了该材料的显微组织、力学和物理性能.结果表明:原始粉末颗粒尺寸大小能显著影响材料热挤压后的显微组织和性能.原始粉末颗粒越细小,其硅相越细小、抗拉强度和致密度越高、气密性越好、热导率和热膨胀系数越低.     

活化元素Co对Mo-Cu合金性能的影响

采用机械活化法制粉,制备了活化元素Co含量不同的Mo-Cu合金.通过对密度、硬度、电导率、热导率、热膨胀系数的测试及组织的观察,研究了Co元素对Mo-Cu合金致密化工艺及其组织性能的影响.结果表明,Co与Mo形成了中间相Co7Mo6,这有利于烧结致密化温度的降低,当1 250℃烧结1 h后合金相对密度达97.71%;随着Co含量的添加,Mo-Cu合金的硬度值增加,电导率、热导率下降较为明显,而热膨胀系数变化幅度不大,与Al2O3陶瓷基片热膨胀系数比较接近;其显微组织呈细小均匀的网络结构.     

电线电缆用Al-Fe-Cu-0.25La-Zr耐热合金的导电性能

采用导电率测试仪、万能拉伸试验机、光学显微镜等分别测试了Al-Fe-Cu-0.25La-Zr合金的导电率、抗拉强度、伸长率等性能指标及显微组织,研究了电线电缆Al-Fe-Cu-0.25La-Zr合金在不同退火工艺下的导电性能与力学性能。结果表明,合金在350 ℃×2 h退火时达到导电率峰值62.8%IACS,抗拉强度为101.5 MPa,伸长率为32.4%;在300 ℃退火2 h时导电率达到62.1%IACS,抗拉强度为125.0 MPa,伸长率为13.4%。合金在300 ℃×(4~10) h退火期间,合金的导电率维持相对稳定,且高于350 ℃×(4~10) h,说明合金在300 ℃时具有更好的耐热稳定性。Al-Fe-Cu-0.25La-Zr合金最优的退火工艺为300 ℃×2 h,此工艺处理后的合金线材符合对电线电缆电学性能与力学性能的标准要求,且可以降低生产成本。     

Effects of cryogenic treatment on the thermal physical properties of Cu<Subscript>76.12</Subscript>Al<Subscript>23.88</Subscript> alloy

The thermal diffusion coefficient,heat capacity,thermal conductivity,and thermal expansion coefficient of Cu76.12Al23.88 alloy before and after cryogenic treatment in the heating temperature range of 25°C to 600°C were measured by thermal constant tester and thermal expansion instrument.The effects of cryogenic treatment on the thermal physical properties of Cu76.12Al23.88 alloy were investigated by comparing the variation of the thermal parameters before and after cryogenic treatment.The results show that the variation trend of the thermal diffusion coefficient,heat capacity,thermal conductivity,and thermal expansion coefficient of Cu76.12Al23.88 alloy after cryogenic treatment was the same as before.The cryogenic treatment can increase the thermal diffusion coefficient,thermal conductivity,and thermal expansion coefficient of Cu76.12Al23.88 alloy and decrease its heat capacity.The maximum difference in the thermal diffusion coefficient between the before and after cryogenic treatment appeared at 400°C.Similarly,thermal conductivity was observed at 200°C.     

液固分离法制备Al-65vol%Si电子封装材料组织及性能

采用液固分离法制备了Al-65vol%Si电子封装材料,借助扫描电镜、透射电镜等手段分析了合金中Si相的形态分布、界面及断口形貌,测定了合金的热膨胀系数、热导率及抗弯强度。结果表明:Al-65vol%Si合金组织中硅相颗粒分布均匀,形状规则呈近团球状和短杆状,Al/Si两相界面光滑、平直,无缺陷。合金密度2.4 g/cm3,室温下的热导率(TC)为119.5 W/(m.K),热膨胀系数(CTE)从50℃到400℃在6.5×10-6～11.3×10-6/K范围内稳定增加,抗弯强度为132 MPa,Si相的脆性断裂为主要断裂方式。Al-65vol%Si合金性能满足电子封装要求。     

气压熔渗法制备高导热金刚石/Cu–B合金复合材料

以硼质量分数为0.5%的Cu–B合金为金属基体以及平均粒径为500 μm的金刚石颗粒为增强体,采用气压熔渗法制备金刚石/Cu–B合金复合材料,研究气压参数对其组织结构和热物理性能的影响规律。结果表明:随着气压升高,金刚石与Cu–B合金之间的界面结合效果、导热性能均增强,热膨胀系数减小;当气压为10 MPa时,其界面结合效果最优,界面处生成的碳化物层将金刚石完全覆盖,且100 ℃时的样品热导率为680.3 W/(m·K),热膨胀系数为5.038×10?6 K?1,满足电子封装材料的热膨胀系数要求。      

热处理对Fe-36Ni因瓦合金箔热膨胀及力学性能的影响

研究了60 μm厚Fe-36Ni因瓦合金箔冷轧态、退火态及淬火态的热膨胀行为及力学性能演变规律和作用机理。结果表明,冷轧态合金具有最小的热膨胀系数,淬火态次之,退火态热膨胀系数最大;热处理可有效提高合金的居里温度T_c,从而增大使用温度范围,900 ℃保温1.5 h淬火试样具有最优的热膨胀性能($\bar{α}$_{(20-100 ℃)}=1.02×10^-6 K^-1,T_c=276 ℃),自由取向晶粒的增加是导致合金热膨胀系数增大的原因。与冷轧态相比,热处理后合金发生完全再结晶,并产生退火孪晶伴随有晶粒尺寸的变化和∑3ⁿ晶界比例快速升高,其中800 ℃保温1.5 h淬火试样的晶粒最细小(6.6 μm),∑3ⁿ晶界占比最高,具有最高的屈服强度(267 MPa)和抗拉强度(414 MPa)。淬火处理试样的综合性能优于退火试样。相同热处理方式下,升高热处理温度,一方面降低热膨胀系数,提高居里温度;另一方面也降低了强度。     

Mo-30Cu合金的组织与性能

采用液相烧结法制备出Mo-30Cu合金,利用XRD,SEM,TEM等对该合金的组织进行分析观察,并研究烧结温度、相对密度对Mo-30Cu合金组织性能的影响.结果表明:该合金组织分布均匀,组织中只含有Mo、Cu两相,在两相之间有一Mo、Cu互溶区;烧结温度是影响Mo-30Cu性能的最重要因素,在1300℃烧结的合金相对密度为99.6%,热导率为196 W·(m·K)-1.