退火过程中Ni的扩散行为

采用水溶液法在碳钢Q235表面电沉积Ni层,并利用管式退火炉对沉积试样进行退火,研究了不同退火条件下元素的分布、显微组织和断面层中Ni原子的扩散。通过数学解析得出Ni原子的扩散系数和扩散激活能。结果表明:在电沉积镍过程中所造成的镍在碳钢中基本未发生扩散;由于碳钢中微量元素很少,在退火扩散过程中对镍-铁扩散的影响可以忽略,近似的看成镍-铁扩散;镍含量与时间和深度关系为C_(Ni)=1/2[1-erf(x/2■)];镍的扩散系数与温度之间关系为lnD_(Ni)=-6273. 05·1/T-29. 268 93,扩散激活能Q=5. 2154×10~4J/mol。     

钢恒温超塑焊接过程中原子的动态扩散行为

通过对40Cr/T10A钢试样待焊面表层实施组织超细化预处理,借助于电子探针仪现代理化检测手段和最小二乘法数学分析方法,测试计算了40Cr/T10A钢恒温超塑焊接过程中置换扩散型Cr原子的动态扩散浓度分布曲线、动态扩散系数和动态扩散激活能.结果表明,在40Cr/T10A钢恒温超塑焊接过程中,Cr原子的动态扩散激活能与晶界扩散激活能相近,扩散主要沿晶界进行,动态扩散系数比常规扩散提高两个数量级.     

铝在纳米纯铁中的低温扩散行为

通过表面机械研磨处理（SMAT）技术在纯Fe上制备纳米结构表层。利用X射线衍射（XRD）表征其平均晶粒尺度,使用氢脆技术表征样品表面机械研磨层的微观组织结构,用二次离子质谱仪（SIMS）测量Al在SMAT纯铁纳米结构表层中的扩散性能。结果表明,经过SMAT处理纯Fe表层形成平均尺寸约为31nm的组织。在300-380℃范围内Al在SMAT制备纳米晶Fe中的扩散系数比Al在粗晶纯Fe中扩散系数高6-7个量级。扩散激活能为134kJ/mol,低于传统扩散激活能。扩散性能的提高源于其中具有大量高位错密度的非平衡晶界。     

稀土La在Fe基合金γ相晶界的扩散行为

以Fe-La合金为扩散偶,对稀土镧在纯铁奥氏体晶界的扩散行为进行研究。采用Gleeble-1500D热模拟机完成γ-Fe区系列扩散焊接试验,借助扫描电镜观察显微组织,并利用能谱仪进行成分测定及分析。在此基础上,根据相应的扩散公式计算稀土La在γ-Fe区的扩散系数与扩散激活能。结果表明,晶界是La在铁基体中的主要扩散路径。温度越高,稀土La在晶界处越容易扩散。1000、1050、1100和1200℃时La在纯铁奥氏体晶界的扩散系数分别为2.806×10~(-14)、3.297×10~(-14)、1.469×10~(-13)和2.452×10~(-13)m~2/s。La在γ-Fe晶界的扩散系数公式为D=4.3×10~(-8)exp(-119 000/RT)。     

退火对H62黄铜-Ag、H62黄铜-AgMgNi扩散层深度的影响

用金相法研究了不同热处理制度对H62-Ag,H62-AgMgNi扩散层深度的影响。测量了600℃到700℃扩散退火1小时和650扩散退火10分钟到8小时试样的扩散层深度。结果表明扩散层深度的平方与时间成正比,扩散层深度的平方、扩散系数的对数与绝对温度的倒数成线性关系。这与FiCK扩散定律吻合较好。根据扩散理论和经验公式计算出Ag在H62中的扩散激活能为23000卡/克分子,扩散系数D为1～2×10~(-10)cm~2/秒,Zn在H62中的扩散激活能为7200卡/克分子,扩散系数D为1～2×10~(-9)cm~2/秒。     

Cd在Cd0．9Zn0．1Te晶体中的有效扩散系数与扩散激活能

为了计算Cd在Cd0.9Zn0.1Te(CZT)晶体中的有效扩散系数DCd与扩散激活能QCd,利用Cd在CZT晶体中的扩散特性,设计了在不同Cd压下对CZT的退火实验,推导出了晶体电阻率与Cd有效扩散系数之间的函数关系,经过计算,首次获得了在1073 K,973 K和873 K温度时Cd原子在CZT晶体中的有效扩散系数DCd,分别为1.464×10-10cm2/s,1.085×10-11cm2/s和4.167×10-13cm2/s.将扩散数据经过拟合后得到了Cd原子在CZT晶片中有效扩散系数的表达式2.33×exp(-2.38 eV/kT)(873 K～1073 K),其中扩散激活能QCd为2.38 eV.     

阳极氧化铝膜中间层阻挡元素扩散研究

对铌合金C103基体上真空蒸镀的Al膜进行阳极氧化处理获得阳极氧化铝(AAO)膜,利用电镀技术在AAO膜上制备Ni表层,通过高温处理研究元素通过AAO膜的扩散行为.结果表明:没有中间层的Ni/C103及以纯Al膜作为中间层的Ni/Al/C103样品,涂层和基体间的元素扩散严重;而以AAO膜为中间层的Ni/AAO/C103样品,涂层和基体间的元素扩散受到明显抑制.经900℃热处理后,Ni/C103,Ni/Al/C103及Ni/AAO/C103样品其外层中Nb含量分别为7.05%,5.08%和3.55%;基体中的Ni含量分别为6.84%,3.62%和2.85%;AAO膜作为中间层有较强的元素扩散阻挡能力.在900℃退火后,Ni/C103和Ni/Al/C103样品表面均生成了Nb Ni3相,而Ni/AAO/C103样品并未出现Nb和Ni的反应生成物.通过Fick定律计算得知,900℃时Ni在AAO膜的扩散系数为3.28×10-14m2/s,Nb为2.16×10-14m2/s;1000℃时Ni的扩散系数上升至1.03×10-13m2/s,Nb为3.58×10-14m2/s.     

表面机械研磨处理制备纳米晶Ni的晶粒生长动力学

利用表面机械研磨处理(SMAT)技术在纯Ni上制备一定厚度的纳米晶表层,利用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)研究了纳米晶Ni的晶粒生长动力学,计算了描述晶粒生长动力学的时间指数n和晶粒生长激活能Q.研究表明,纳米晶Ni在423～723 K退火时的时间指数n约为0.14.当纳米晶Ni在423 ～523 K退火时,其晶粒生长激活能Q为32.1 kJ/mol,表明在这一温度区间内晶粒生长由晶界和亚晶界的微结构重新排列所控制;当纳米晶Ni在523～723 K退火时,晶粒生长激活能Q为121.3 kJ/mol,表明在这一温度区间内晶粒生长由晶界扩散所控制.TEM观察表明纳米晶Ni在较高温度下退火时出现异常的晶粒长大现象.     

退火条件对AgCuNi/TU1复合界面的影响

采用轧制复合法制备AgCuNi/TU1复合带材,使用EDS能谱仪分析不同退火条件下复合界面元素的扩散情况,利用两端不受扩散影响的扩散偶模型和Arrenius关系计算退火温度在550~750℃下Ag在TU1中的扩散系数、扩散常数与扩散激活能。结果显示:退火温度在550~750℃之间,分钟级退火时间下(退火时间5 min),AgCuNi/TU1复合界面主要发生表面原子扩散,且扩散系数和扩散常数在同一数量级,而扩散激活能有明显差别。     

Sn/Cu互连界面化合物在固-液扩散条件下的生长

文中考察了Sn/Cu互连界面在固-液扩散过程中的界面反应动力学、热力学行为,考察了固-液反应时间、温度对Sn/Cu界面化合物的影响,分析了不同温度条件下(250,280,310℃)化合物的生长速率,并在该温度范围内计算了Sn/Cu界面化合物的生长激活能数据,得到界面化合物在固-液扩散条件下随时间的延长受制于扩散过程的结论。其激活能约为固态保温条件下激活能的一半,扩散系数则比固态时效的高约3~4个数量级。     

Fe-Al-Si三元扩散偶中合金元素扩散行为的动力学计算

建立了Fe- 6.8%Al-1.0%Si/Fe和Fe-6.3%Al-0.9%Si/Fe两组扩散偶,分别对其进行1 050 ℃×3 h和1 000 ℃×64 h的退火处理,而后采用EPMA技术对合金元素在不同扩散偶中的成分分布进行测定;同时结合Fe-Al-Si体系的热力学与动力学性质,采用Thermo-Calc & DICTRA软件中的移动界面模型,对Fe、Al和Si元素随温度与时间的浓度变化情况进行了模拟计算,计算结果与实验测定的成分分布数据吻合得较好,从而验证了计算中所采用热力学与动力学参数的有效性,并可为模拟相关合金体系中相组成的演变行为提供计算依据.     

内扩散与载体的选择

分析长链烷烃催化脱氢的特点,从理论上计算不同孔结构载体的表面利用率,并从实验考察内扩散的影响,证明烷烃催化脱氢利用一般氧化铝载体制成的铂族催化剂,其内扩散对反应有很大的影响.改善氧化铝的孔结构,消除内扩散的影响,是开发高性能脱氢催化剂的重要问题.据此获得脱氢性能优异的催化剂.     

La在液态Al—Si合金中的扩散研究

本文用阳极溶解计时电位法,对稀土金属La在液态Al-Si合金中的扩散系数进行了测定。结果表明,973K,La浓度18.0×10~(-4)mol·cm~(-3)时,La在Al-5.2wt-％Si合金液中的扩散系数平均值DLa(Al-SI)=(0.91±0.01)×10~(-5)cm~2·S~(-1)。在953-1053K温度范围内,求得La在合金液中的扩散系数与温度间存在下列关系: lgDLa(Al-SI)=-1.78×10~(-3)-4909/T同时求得扩散激活能Q=94.00kJ·mol~(-1)。为了便于分析比较,对Sr在某些条件下的扩散系数也进行了测试。通过La,Sr扩散数据的比较,分析了变质元素的扩散对变质过程中出现的潜伏期,临界冷却速度等问题的影响。     

电子封装中氮化硅/硅酮双层薄膜的水汽防护研究

测量了在FR4基板上用引线键合和顶充胶封装的湿度传感器在无防护、氮化硅薄膜防护、硅酮涂层防护、硅酮涂层加氮化硅薄膜防护四种情况下及在不同温湿度环境下的水汽扩散曲线。应用有限元分析和FICK扩散方程模拟了实验曲线,得到了水汽在各种防护条件下的扩散系数,进而计算出水汽扩散的激活能,定量比较了各种防护方法的效果。实验和模拟结果表明：硅酮加氮化硅薄膜的双层防护可以显著改善电子模块的防水性能。     

扩散连接接头质量评价现状

回顾扩散连接接头质量无损检测与评价的现状，介绍目前研究较多的超声反射法、超声信号处理、超声成像及实时监控等方法。由于扩散连接接头无损检测的复杂性，大多数检测技术还处于实验室研究阶段，因此，深入研究超声波与扩散连接界面的相互作用和先进的信号分析处理方法，对扩散连接接头质量的评价具有重要意义。     

纯铜双层辉光离子渗镀钛扩散钎焊

试验纯铜双层辉光离子渗镀钛扩散钎焊的新方法。试验结果表明,纯铜表面经离子轰击净化及活化后,钛易于沉积与扩散,且阴极表面溅射对钛的渗层有“稀释”作用。随着基材与沉积层互扩散的进行,有助于达到实现钎焊的过渡液相条件。当渗钛层厚度足够时。即可获得满意的焊接接头。双层辉光离子渗金属使得用高熔点金属作为扩散助剂进行钎焊成为可能。     

钛合金扩散焊中紧贴型缺陷的超声波检测

扩散焊接的焊区结合情况直接影响结构的力学性能。分析了超声波在扩散焊接界面的反射特性，通过试验研究了声波反射特征与连接缺陷之间的有机联系，给出了钛合金扩散焊接典型检测与试验结果。采用T扫描方法可以得到扩散焊接界面的紧贴型缺陷分布。     

扩散处理对黄铜上电镀铝层结构与性能的影响

扩散处理对黄铜上电镀铝层结构与性能的影响牛洪军，宋国泰（吉林工业大学长春１３００２５）（吉林省电力试验研究所长春１３００２１）１前言与热浸镀铝和固体粉末渗铝相比，熔盐电镀铝具有操作温度低、工艺易控制、镀层表面质量好等优点．但是，熔盐电镀铝常常会形成粗...     

氢陷阱对纯净钢SM490B中氢扩散行为的作用

利用电化学氢渗透法研究了氢陷阱对纯净钢SM490B中氢扩散的影响,研究结果表明,在SM490B钢中不可逆氢陷阱对氢的表观扩散系数没有影响,但会延长氢原子的穿透时间,而可逆氢陷阱则降低了氢的表观扩散系数.当氢渗透电流密度小于8 mA/cm2时,随充氢电流密度增加,氢原子的表观扩散系数随之增大;当氢渗透电流密度大于8 mA/cm2后,随着氢渗透电流密度的增大,氢在SM490B钢中的表观扩散系数保持恒定.在温度30℃时,氢原子在无氢陷阱的纯净钢SM490B理想晶格中的扩散系数为3.97×10-5cm2/s.     

MoSi_2扩散层的生长织构和体扩散过程

本文用 X 射线衍射及金相方法研究了金属 Mo 渗 Si 所产生 MOSi_2扩散层的生长织构和体扩散过程。研究表明:MoSi_2具有〈110〉平行于柱状晶长轴方向的纤维织构,扩散方向与纤维轴平行。Si 原子净体扩散流方向沿[113]及[113]周期交替呈折线形,表观方向为〈110〉。它的扩散特性是引起原生裂纹的主要原因.