贱金属内电极多层陶瓷电容器产业研发现状

经过30多年的发展，贱金属内电极多层陶瓷电容器(BME—MLCCs)已经成为多层陶瓷电容器的主流产品。由于采用镍铜内电极产品的材料成本低，市场竞争力强，已经成为国内外贱金属内电极多层陶瓷电容器产业研发的发展方向，我国国内的BME—MLCCs行业还存在一些问题，如何加快BME—MLCCs技术的发展，推动该项技术的国产化，研究具有我国自主知识产权的陶瓷介质材料和贱金属内电极浆料系统，立足国际BME—MLCCs现有的高起点，尽快赶上和超过国际先进水平，为我国信息产业生产出更多更好的BME—MLCCs已迫在眉睫。     

低惰性热电偶TM-6110的制作工艺

苏修黑色冶金自动化科学研究所研制了一种低惰性热电偶TM-6110(图1),这种热电偶在严苛的生产条件下具有足够高的机械强度、耐蚀性和稳定性。热电偶系由KTMC-2型镍铬-镍铝套管热电偶构成。所用套管热电偶的直径为1.5和3mm。在套管热电偶的端头上用金属薄膜将镍铬和镍铝热电极接通,形成工作端。这层金属膜与套管热电偶的钢套管连接,形成金属套管的薄壁形管底,热电极工作端就焊在此管底上。热电偶的管壳上焊有一带法兰盘的套架,以便于热电偶固定在工作位置上。热电极自由端可通过双孔陶瓷管从套管中引出     

聚苯胺修饰镍电极的防腐蚀性能

为了扩大导电聚合物聚苯胺的应用范围,采用循环伏安法在镍电极表面电化学合成聚苯胺(PANI),制备了聚苯胺修饰镍(PANI-镍)电极。用极化曲线、开路电位-时间曲线及交流阻抗谱分析了PANI-镍电极的防腐蚀性能。结果表明:与镍电极相比,PANI-镍电极的自腐蚀电位正移了150 mV,自腐蚀电流降低为原来的1/19;PANI-镍电极在3%NaCl溶液浸泡4 000 min后PANI膜逐渐失去作用,16 000 min后开始大面积剥离;PANI膜对镍电极的保护机理是屏蔽作用。     

超高真空用金属空心O圈的镀材问题

1.序言超高真空密封用的金属空心 O 圈近年来普及很快。因为空心,所以具有压紧力小、弹性大等优点。为提高和凸缘之间的密封性,镀材应比基材的金属软并富有延展性。一般用银作镀材,也可用金、铜、镍、铟等。这些材料对金属空心 O 圈(以下简称 O 圈)的密封特性(压紧力和有效复原量)产生什么影响,在此以前还不十分清楚。为此,对用上述的银、金、铜、镍、铟作镀材的 O 圈作压缩泄漏试验并研究它对密封特性的影响。O 圈的截面直径有:0.9mm,1.6mm,2.4mm,3.2mm。这里报告的是最后三种直径的 O 圈的试验结果。     

空气中烧成镍电极与PTCR的欧姆接触

对用厚膜烧成法在PTCR半导瓷上制备镍电极进行了研究。实验表明空气中烧渗镍电极可以和PTCR形成良好的欧姆接触。讨论了镍电极的形成机理及其与PTCR半导瓷的接触特性。     

碳纳米管性质对填充镍结构的影响

采用蒙特卡罗方法研究了碳纳米管的直径、形貌以及与金属镍之间的相互作用对填充镍结构的影响.结果表明:碳纳米管的直径决定内部金属的结构,并且随着直径的增加,含有中心原子链的同轴层状结构和不含中心原子链的同轴层状结构交替出现.另外,碳纳米管的形貌与金属-纳米管之间相互作用对填充镍的结构并没有显著的影响.     

镀钴泡沫镍基板界面机理研究

研究了泡沫镍镀钴镍电极的初期化成行为,发现在电池端电压0.2V附近出现一个充电电压平台,1.0V附近出现第二个充电电压平台,而纯泡沫镍做基板的镍电极无此现象.循环伏安和XRD测试验证了两个电压平台对应的反应是Co氧化为Co(OH)2和Co(OH)2氧化为CoOOH反应.EPMA线扫描显示,镍电极化成后基板表面钴元素呈梯度分布.结果表明,泡沫镍表面的金属钴通过电化学溶解沉淀机理,在基板附近生成梯度分布的CoOOH.     

贱金属内电极多层陶瓷电容器研发进展

经过30多年的发展,贱金属内电极多层陶瓷电容器(BME-MLCCs)已经成为多层陶瓷电容器的主流产品.简要论述国内外对贱金属内电极多层陶瓷电容器研发状况和研究方向,重点介绍镍内电极多层陶瓷电容器发展历程,并且指出我国BME-MLCCs行业存在的问题和发展方向.     

泡沫镍基镍硫合金涂层形貌、结构和析氢性能研究

在含有柠檬酸、硫脲和少许糖精的Watt镀液中,用电沉积的方法在镍泡沫基体上制备了镍硫合金涂层.各层涂层的形貌用SEM分析,各层硫量的分布用EDX测量.第1层涂层的结构用XRD测定.对各种电极包括镍泡沫基、镍网基上镍硫涂层电极,空白镍泡沫、镍网电极等的极氢电位进行了测量,研究了不同温度下镍泡沫基镍硫涂层电极的析氢活性.结果表明,镍泡沫基Ni-S涂层电极的析氢活性比镍网基Ni-S涂层电极活性高得多.镍泡沫各层硫量呈梯度的分布规律,由表及里硫含量逐步降低,中心层硫含量最低.各层表面微细颗粒大小及其均一性不相同,第1层的颗粒尺寸大于其它层的颗粒,其大小均一性也较其它层差.镍硫涂层是镍和Ni3S2组成的非晶态,使涂层具有丰富的表面积和氢气析出反应的活性中心.在加热的电解液中,在60℃以下和60℃以上的温区内电极析氢反应的机制不完全一样,受温度影响的程度也不一样.4000A/m2、90℃时,这种电极的析氢电位比15℃时析氢电位低180mV.     

多层陶瓷电容器内电极镍粉的研究进展

近年来,贱金属电极片式陶瓷电容器(BME-MLCC)在MLCC产业中占有越来越重要的地位,到2002年,世界上已有超过70%的MLCC采用Ni贱金属内电极.介绍了MLCC用镍粉的研究进展及存在的主要问题,分析了内电极用镍粉性能对MLCC性能的影响,指出当前镍内电极MLCC存在的主要问题是由镍粉分散性、抗氧化性差和与陶瓷介质烧结行为不匹配等带来的,同时阐述了其解决问题的关键在于超细镍粉的制备和表面改性技术的研究.     

Hf/HfO_2基双极阻变存储器研究

本文制备了纳米级的Hf/Hf O2基阻变存储器,阻变存储器上电极金属和下电极金属交叉,形成交叉点型的金属-氧化物-金属结构。系统地对其电学特性进行表征,包括forming过程、SET过程和RESET过程。详细研究了该阻变存储器SET电压与RESET电压,高阻态阻值与低阻态阻值间的关联性。该阻变存储器的电学参数与SET过程的电流限制值强相关,因此需要折中优化。利用量子点接触模型对Hf/Hf O2基阻变存储器的开关物理机制进行了分析。     

微细丝与异质材料多股导线平行电极电阻钎焊装置设计及焊接工艺研究

目的 开发用于微细直径丝材与不等直径异质多股线精密连接的装置,并对其进行优化设计。方法 采用直径为0.2 mm的镍丝与不等直径铜质多股线为焊材,采用石墨电极,设计了以上电极为凸台、下电极为凹槽的方案,但考虑到凸台电极容易发生损耗,将上电极优化为平行电极,并结合装置特点设计了专用工装夹具。在此基础上进行焊接试验;分别选用直接微电阻钎焊工艺与平行电极微电阻钎焊工艺对镍丝与铜质多股线进行焊接试验,对比研究了先上电极优化后微电阻钎焊、先压方后微电阻钎焊、直接微电阻钎焊、平行电极微电阻钎焊工艺所得焊接接头的成形情况,探究不同工艺与焊接参数对接头质量的影响机制,并获得最优工艺方案;对不同工艺及焊接参数下所得的焊接接头进行拉剪力测试与微观组织分析,对不同条件下接头的拉剪力与微观组织进行分析比较,并对拉剪性能较好的平行电极微电阻钎焊接头进行振动测试,研究其抗振性能。结果 采用先上电极优化后微电阻钎焊工艺得到的焊接接头的平均拉剪力为21.04 N;采用先压方后微电阻钎焊工艺得到的焊接接头的平均拉剪力为15.04 N;采用直接微电阻钎焊工艺得到的焊接接头的最大拉剪力为22.3 N,其钎料并未完全包裹高温导线,成形差;采用平行电极微电阻钎焊工艺得到的焊接接头的平均拉剪力为24.8 N,其接头连接稳定,最大直径均不超过0.8 mm,且抗振性能良好。结论 设计并优化得到的平行上电极能够有效减少电极损耗,通过比较各工艺接头可知,先压方后平行电极微电阻钎焊为最佳的焊接方案,焊点直径稳定,接头质量良好,可以实现传感器引脚线与多股高温导线的高质量、精密、可靠焊接。     

三维相变存储阵列驱动二极管的制备研究

结合新一代高集成度三维集成电路和新型相变存储技术,以三维相变存储单元阵列的实现为目标,进行了用于存储单元的驱动和开关作用的二极管阵列的制备实验。在借助低温等离子体活化键合技术获得了良好的键合界面之后,利用智能剥离法成功转移了单晶PN结二极管层到含有金属W电极阵列的基片上,并制备了垂直二极管阵列。经过聚焦离子束加工和电镜观察得知基片上小型W电极与转移来的PN结构Si层接触良好,测试得到了标准的二极管特性曲线,开关比达到4个数量级。不过实验制备的二极管漏电流较大,开关比偏低,这些问题还需要在将来实验环境的改进和工艺的优化中得到解决。     

简述水电解制氢装置电极间的最佳间隙

为了提高水电解制氢效率和降低欧姆电阻损失,实验研究电极间的气泡对水电解效率的影响。影响水电解效率因素很多,该实验研究电极间的间隙对水电解效率的影响。实验是在大气压下,采用镍—铬—铁合金电极在ω(KOH)=10%的水溶液中进行的。实验要控制电流密度、用或不用隔膜、系统温度和电极的间隙、高度、倾斜角及表面可湿性等参数,以便检查电极的孔隙率。如果电流不变,通过电压降评价水电解效率。电极间的孔隙率增加使电解效率下降,这说明电流密度不变,确实存在最佳的电解条件。     

镍电极的固相掺杂及在非对称电容中的应用

应用CoO、Zn粉对镍电极进行固相掺杂,电极经若干次充放电循环,Co、Zn元 素在Ni(OH)₂颗粒表层以固溶体的形式富集,可优化活性物质表面的组成和结构,提高活性物 质表层的快速反应能力,从而使镍电极更适用于C／Ni(OH)₂非对称电容器体系.实验结果表 明:在高倍率充放电条件下,掺杂10％CoO的镍电极,其容量为未掺杂电极的2倍;用5％的 Zn粉替代部分导电剂Ni粉,镍电极大电流条件下的循环性能和容量性质将明显改善.     

泡沫镍负载球状NiCo_2O_4电极的制备及超级电容性能研究

采用水热法在泡沫镍上生长了球状钴酸镍(NiCo_2O_4)电极材料,利用扫描电镜(SEM)观测了纳米球的表面形貌,利用X射线衍射(XRD)分析了纳米球的结构,通过循环伏安、恒流充放电测试了电极的超级电容性能。结果表明:球状NiCo_2O_4直径500~600nm,均匀生长在泡沫镍骨架上,球状之间存在空隙,可以增大与电解液的接触面积。在电流密度为1A/g,NiCo_2O_4/泡沫镍复合电极放电比电容为970F/g,循环1000次后比电容仍保持在844F/g,放电比容量保持率为82.5%,具有优异的超级电容性能。     

背面点接触结构在晶体硅太阳电池中的应用

背面点接触结构晶体硅太阳电池是实验室高效电池的一种。介绍了目前研究较多的两种背面点接触晶体硅太阳电池,比较了几种背部结构的设计方法和制造工艺,包括背面钝化层的材料选择、背反射层的光学性能、去背结技术以及点电极结构的设计等。并展望了背面点接触太阳电池在工业生产上的前景。     

掺碘酞菁镍多晶的导电性转变

研究了掺碘酞菁镍粉末压片的电导率随温度的变化规律。观察到了“金属—半导”性转变。作者用非均相结构模型及掺碘酞菁镍晶粒内部遵循紧束缚模型的导电机理而在晶粒间界、缺陷处和掺碘区间隙载流子的传输是一个热激活过程的假设,导出了其电导率随温度变化的简化关系式:σ=[AT~2+B+Cexp(△E/2k(?)T)]~(-1)。由此式所得的计算曲线与实验结果相符很好。用此式对文献中的实验结果进行拟合,也得到十分满意的结果。这表明掺碘酞菁镍多晶压片的“金属—半导”性转变并不是相转变引起的,而是非均相结构的存在所致。     

中性体系中钴对镍电极析氧催化性能的影响

为了研究钴镍电极在中性体系中的电催化性能和催化循环稳定性,在金属钛电极上采用电沉积方法制备了不同钴含量的镍涂层电极,通过X射线衍射技术、扫描电镜技术、恒电流极化曲线和循环伏安等测试技术,探讨了不同钴元素的添加量对镍涂层电极在中性体系中析氧电催化活性和循环稳定性的影响.结果表明,添加适量的钴元素细化了镀层晶粒,增大了电极比表面积,提高了电极的析氧催化活性,其中添加40g/L CoSO_4·5H_2O时涂层的晶粒最细,继续增加钴含量颗粒变大但形状多面,比表面积没有减小,对电极析氧催化性能影响不大;同时钴的添加不利于晶体的结晶,降低了电极表面状态的循环稳定性能.     

发烧友杂忆之三──涉足半导体器件

从六十年代初起，半导体器件开始走进市场。当然，初期的晶体管只有小功率低频管，是点接触式的锗管，种类也非常少。记得我最早买到的半导体器件是一种波兰生产的锗二极管，型号是DOG13。是一个极普通的二极管、只能取代矿石收音机中的矿石而已。可我至今记得它那小小玻璃管中