磁控溅射沉积Cu-W薄膜的特征及热处理的影响

采用磁控共溅射法制备含钨1.51%~14.20%(原子分数,下同)的Cu-W合金薄膜,并用EDX、XRD、SEM、显微硬度仪和电阻仪研究了其成分、结构及性能。结果表明,添加W可显著细化Cu-W薄膜基体相晶粒,晶粒尺寸随W含量的增加而减小,Cu-W薄膜呈纳米晶结构。Cu-W薄膜中存在W在Cu中形成的fcc Cu(W)非平衡亚稳过饱和固溶体,固溶度随W含量的增加而提高,最大值为10.65%。与纯Cu膜对比发现,薄膜的显微硬度和电阻率总体上随W含量的增加而显著增大。经200℃、400℃及650℃热处理1h后,Cu-W薄膜基体相晶粒长大,EDX分析显示晶界处出现富W第二相;薄膜显微硬度降低,电阻率下降,降幅与退火温度呈正相关。添加W引起的晶粒细化效应以及退火中基体相晶粒度增大分别是Cu-W薄膜微观结构和性能形成及演变的主要原因。     

锗锰铜(《4yc6》)精密电阻合金的研究

本文主要研究了《4yc6》精密电阻合金的成份、热处理工艺、线径与合金性能的关系.叙述了合金制成电阻元件的试验工作以及元件骨架对合金电阻温度系数的影响.最后给出了“定型合金”的电学性能和机械性能.     

精密电位器用低电阻材料—JA1

通过对银锰锡电阻合金的成分、加工工艺、热处理制度与性能关系的研究、创制了具有我国特色的低电阻银基合金——JA1. JA1合金具有优良的综合电性能:低的电阻率ρ≤0.25Ω·mm~2/M、低的电阻温度系数a=(20～40)×10~(-6)/℃、小的对铜热电势E_(Cu)<3μu/℃,更为突出的是电阻随温度的变化呈直线形,使电位器能在宽的温度范围内可靠地工作,为我国制作低阻值电位器提供了新材料。文中还介绍了JA1合金实际应用情况。     

钨铼(WC5/20)热电偶用铜基补偿导线合金的研究

WRe5/WRe20热电偶于2013年列入国家标准,但是与之配用的补偿导线合金丝的研制仍属空白。文章设计了Cu-Ni-Si合金体系,通过真空感应熔炼、拉拔、热处理制备了补偿导线合金丝(负极),测试了其与纯铜丝(正极)的热电势及拉伸性能,表征合金显微组织。研究了Ni、Si含量和热处理工艺对各项性能的影响。结果表明:随Si含量减少及Ni含量增加,合金热电势增加;随退火温度升高,合金热电势降低;成分为Ni:2.46wt%、Si:0.177wt%和Ni:2.46wt%、Si:0.18wt%的两种铜合金丝,经600℃、60 min退火,其与纯铜丝配对的补偿导线各项性能达到JB/T 9496—2014标准。符合WRe5/WRe20热电偶配用补偿导线合金丝的要求。     

电沉积铜的电阻率和硬度的时间效应

为了研究钢基体上电沉积铜的电阻率和硬度随阴极电流密度及时间的变化规律,通过制备不同电流密度的电沉积铜样品,分别采用直流电桥式电阻仪和显微硬度计测定样品的电阻率和硬度.结果表明,电沉积铜的硬度和电阻率随阴极电流密度增大而提高,然而经时效时理后会下降.阴极电流密度增加,电沉积铜层的晶粒变小,而时效处理能够提高晶粒度和降低缺陷密度.     

磁控溅射Cu-Nb和Cu-Mo薄膜结构与性能

采用磁控溅射制备含1.16%～15.8%(原子分数)Nb的Cu-Nb及含2.2%～27.8%Mo的Cu-Mo合金薄膜,井采用EDX、XRD、SEM、显微硬度仪和电阻计对薄膜的成分、结构和性能进行研究。结果表明,Nb和Mo的添加分别使Cu-Nb及Cu-Mo薄膜晶粒显著细化,Cu-Nb和Cu-Mo薄膜呈纳米晶结构,存在Nb在Cu中的fcc Cu(Nb)和Mo在Cu中的fcc Cu(Mo)非平衡亚稳过饱和固溶体,固溶度随Nb或Mo含量增加而上升。添加Nb和Mo显著提高Cu-Nb及Cu-Mo薄膜的显微硬度和电阻率,且随Nb或Mo含量增加而升高。经650℃热处理1h后,Cu-Nb和Cu-Mo薄膜显微硬度和电阻率均下降,且分析表明均发生基体相晶粒长大,并出现微米-亚微米级富Cu第二相,Cu-Nb及Cu-Mo薄膜结构和性能形成及演变的主要原因是添加的Nb、Mo引起的晶粒细化效应以及退火中基体相晶粒度的增大。     

Fe和Si杂质对Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性的影响EI北大核心CSCD

采用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等方法,研究了Fe和Si杂质对Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性的影响。结果表明:杂质含量的增加降低了合金的淬火敏感性,用硬度表征时最大降低3.29%。随杂质Fe和Si含量的增加,Al7Cu2Fe相和Mg2Si相含量明显增加,消耗了基体中的Cu和Mg原子,合金的过饱和度降低,从而引起合金淬火敏感性的降低;同时粗大的Al7Cu2Fe相和Mg2Si相有利于再结晶核心的形成,增加了合金的再结晶晶粒和(亚)晶界数目,促进慢速淬火过程中η平衡相的析出。过饱和度对合金淬火敏感性的影响大于晶粒结构对合金淬火敏感性的影响。     

精密电阻合金涂漆工艺的探讨

普通漆包线用于电机、变压器及各类电子器件,精密电阻合金漆包线则应用于国防电子工业和各种仪器仪表中,因此对它在电气、机械性能上都有严格要求,特别要求电阻温度系数(α)小,电阻率(ρ)高,电阻稳定性(ε)好,对铜热电势(Ecu)低,而其中某些性能与涂漆工艺有关,这样在涂漆中就要采取特别的工艺措施,否则会影响漆包线的质量。     

骨架对精密电阻合金温度系数的影响

电阻温度系数为精密电阻合金最重要的电学性能之一,在高精度的仪器仪表上,对电阻温度系数的要求极为严格,通常要求电阻合金在使用温度区间内,阻值不发生变化,所以精密电阻合金的质量,主要是控制温度系数。但由于电阻合金丝和绕制骨架的热膨胀应力作用,骨架几何形状产生的弯曲应变对阻值的影响等,使所测量的电阻温度系数值就不是精密电阻合金材料的真实本质,本文主要分析了它们对电阻温度系数测量的影响。     

Mn添加对铝热反应制备的块体纳米晶Fe3Al组织的影响

通过铝热反应制备了Mn含量为5%、10%、15%(质量分数)的块体纳米晶Fe3Al材料,对材料进行了XRD、EPMA、TEM等分析表征.结果表明,合金元素Mn的加入使块体纳米Fe3Al材料的晶粒尺寸先减小后增大,材料的硬度随Mn含量的增加先增大后减小.     

合金元素对CuAlMnTi形状记忆合金组织和硬度的影响

研究了用非自耗真空电弧炉熔制的不同成分的Cu—Al-Mn—Ti形状记忆合金,利用扫描电镜、能谱仪、金相显微镜和显微硬度试验机等对合金的成分、组织和性能进行检测分析,综合分析研究了合金的成分、组织和性能之间的关系。研究结果表明：实验合金在Mn含量一定时,硬度随着Al含量的增加急速上升;而当Al含量一定时,随着Mn含量的增加,合金的硬度也有所增加,但是幅度不大。     

磁控溅射共沉积Al-Pb复合薄膜微观结构及电性能

采用磁控溅射共沉积法制备Al-Pb复合薄膜,运用TEM、SEM、EDX和电阻-温度仪对薄膜微观结构和电性能进行研究.结果表明,Al-Pb薄膜具有温度敏感性,电阻温度系数(TCR)可达8.4×10-3℃-1.薄膜微观结构含富Al基体相和富Pb第二相,呈两相组织.随着厚度的增大,第二相粒子及基体相晶粒粒度增大,界面密度降低,界面电子散射效应减弱,电阻率下降,TCR值增大.与Al膜和移去Al基体形成的Pb膜的电性能对比研究显示,Al-Pb薄膜存在并联导电机制,电阻率受两相电阻率和体积分数的影响.     

新型电触点材料Ag-Cu-V-Zr合金

本文研究了Ag—Cu合金中添加少量的V和Zr后,制得一种新型的电接触点材料,并测定了不同含Zr量的合金性能。Ag—10Cu—0.3V—1Zr合金的性能如下: 电阻率:2.27μΩ·cm 电阻温度系数3.02×10~(-3)1/℃对钢热电势 0.47μV/℃弹性模量E 8000kg/mm~2 抗张强度 72kg/mm~2(硬态) 维氏硬度 158kg/mm~2(硬态)     

高温热电偶材料PtRh40/PtRh20合金性能研究

PtRh40-PtRh20高温热电偶长期使用温度为1750℃,主要用于飞机尾焰高温测量,属于非标热电偶,目前国内主要依靠进口。文章主要研究了PtRh40、PtRh20退火温度与合金电阻率、抗拉强度及加工率与抗拉强度、硬度的关系;并测试PtRh40-PtRh20热电偶热电性能。研究结果表明:抗拉强度随退火温度的升高先升高再急剧下降,最后稳定在一个平台,两者大约在900℃时抗拉强度降至最低;电阻率均随退火温度升高而升高;抗拉强度与硬度均随加工率的增加而提高;PtRh40-PtRh20配对热电势相对ASTME 1751—2000标准热电势测试结果为在1200℃时误差为1℃,在1500℃时误差2℃,在1700℃时误差1℃。     

含C、Ge的Fe-Si-Mn基热电材料的电学性能

对掺C和Ge的Fe—Si—Mn基热电材料的电学性能研究表明，相对于未掺的Fe—Si—Mn基热电材料，掺C样品的电阻率降低，但热电动势率增加。掺Ge样品的电阻率有所升高，但热电动势率增加更快，因此掺C、Ge样品有较高的功率因子，比未掺样品提高近1倍。     

Cu_x[Ni_3Fe_1](x=4～12)合金的组织演变

研究了Cu-Ni-Fe系列合金中组织结构演变及其对性能的影响。本文固定Ni∶Fe原子比为3∶1,连续改变Cu含量,设计制备了Cu_x[Ni_3Fe_1](x=4,7,9,12)系列合金,并利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、维氏硬度计、万能试验机、变温电阻仪对合金的表面形貌、物相结构、硬度、拉伸性能及电阻率进行了分析。结果表明:Cu_x[Ni_3Fe_1]合金中主要的强化方式是调幅分解;随着Cu含量的增加,调幅分解形成的富Ni-Fe逐渐减少,合金的抗拉强度、屈服强度以及硬度都呈减小的趋势;编织板条状的组织因排列密度高,表现出良好的耐蚀性;x为4、7和9的合金时效后有少量的γ'-Ni_3Fe析出相,对合金的硬度和拉伸性能影响不大,但γ'-Ni3Fe相在500℃左右会发生分解,导致电阻率略有下降;而x为12的合金时效后晶界上有大量α-Fe相析出。     

Ag-15Cu-10Au-2Ni合金的显微组织与性能

通过高真空感应熔炼制备Ag-15Cu-10Au-2Ni合金,对其塑性变形以及热处理后的显微组织、力学、电学性能进行了研究。研究结果表明,该合金由富银相和富铜相组成,Ni元素主要固溶在富铜相中;合金的加工强化效果明显,95%变形量合金的硬度达到201 Hv(铸态为90 Hv),抗拉强度达到744 MPa;650℃退火1 h后合金延伸率达到31.8%,硬度与铸态的相近;随退火温度增加合金电阻率先降低后增加,350℃退火1 h后合金的电阻率为最小(3.98μΩ·cm),这是合金低温区退火出现有序相变所致。     

Sc元素对ZL205A合金组织和力学性能的影响EI北大核心CSCD

利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等手段,研究Sc含量对砂型铸造ZL205A合金的组织和力学性能的影响规律。结果表明,Sc含量低于0.12%(质量分数,下同),未发现晶粒细化效果;Sc含量为0.06%,热处理态的合金晶界出现残留颗粒状W(AlCuSc)相,随Sc含量增加,W相由颗粒状转变为连续条带状;ZL205A合金热处理后弥散析出少量Al 3(Zr x,Ti 1-x)相,添加Sc后弥散相转变为Al 3(Zr x,Ti y,Sc 1-x-y)相,弥散相的数量随Sc含量的增加而增加;由于弥散相数量的增加,Sc含量为0.06%时,合金的时效响应速率和硬度峰值均略有增加,合金的屈服强度提高了4%;Sc含量为0.12%时,晶界残留相增加,Cu在α(Al)中的浓度降低,θ′相密度明显降低,合金的时效响应速率、硬度峰值以及力学性能各项指标均大幅下降;ZL205A合金中添加0.06%的Sc,即可明显地抑制θ′相的长大。     

Cu_x[Ni_3Fe_1](x=4～12)合金的组织演变北大核心CSCD

研究了Cu-Ni-Fe系列合金中组织结构演变及其对性能的影响。本文固定Ni∶Fe原子比为3∶1,连续改变Cu含量,设计制备了Cu_x[Ni_3Fe_1](x=4,7,9,12)系列合金,并利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、维氏硬度计、万能试验机、变温电阻仪对合金的表面形貌、物相结构、硬度、拉伸性能及电阻率进行了分析。结果表明:Cu_x[Ni_3Fe_1]合金中主要的强化方式是调幅分解;随着Cu含量的增加,调幅分解形成的富Ni-Fe逐渐减少,合金的抗拉强度、屈服强度以及硬度都呈减小的趋势;编织板条状的组织因排列密度高,表现出良好的耐蚀性;x为4、7和9的合金时效后有少量的γ'-Ni_3Fe析出相,对合金的硬度和拉伸性能影响不大,但γ'-Ni3Fe相在500℃左右会发生分解,导致电阻率略有下降;而x为12的合金时效后晶界上有大量α-Fe相析出。     

Al_xCoCrFeNiCu_2高熵合金的组织结构及力学性能

采用真空电弧熔炼技术制备出不同Al含量的AlxCo Cr Fe Ni Cu2的高熵合金,研究Al含量对该高熵合金的微观组织及力学性能的影响。结果表明,该铸态高熵合金合金具有简单的bcc相固溶体结构及fcc相固溶体结构。AlxCo Cr Fe Ni Cu2(x=1,2和3)合金中fcc相固溶体的含量在增加;当x=4,5时,合金中bcc相固溶体的含量增加。合金的硬度随着Al元素的增加而提高。制备出的5种合金中Al4Co Cr Fe Ni Cu2硬度值最高。Al3Co Cr Fe Ni Cu2高熵合金具有较高的屈服强度和断裂强度。