贵金属浆料测评系统概述

贵金属浆料品质的测评系统由新近发布的浆料规范和系列测试方法国家标准组成。测试方法包括固体含量,粘度,细度,方阻,分辨率,可焊性和耐焊性,附着力的测定。同时与国内外相关技术比较,分析和评价系统的技术特点。     

共烧内电极用银钯浆料的研究进展

共烧内电极用银钯浆料是集材料、冶金、化工、电子技术于一体的电子功能材料,具有优异的性能和独特的应用前景。综述了共烧内电极用银钯浆料及银钯合金粉的研究进展,指出环保型内电极浆料及电子浆料的高性能、低成本是共烧内电极用银钯浆料今后的发展方向。     

低温共烧用可焊浆料用银钯合金粉特性研究

银钯合金粉末制备的电子浆料以其优异的导电、抗银离子迁移、可焊耐焊性,成为低温共烧陶瓷工艺(LTCC)配套用关键电子浆料之一。比较研究两种不同特性的银钯合金粉制备的浆料与Ferro A6生瓷带共烧后的匹配性、电学性能、附着力、可焊性与耐焊性等性能。高振实、大粒径的银钯合金粉制备的浆料与Ferro A6生瓷带共烧平整,电极膜层平整光滑,各项性能表现出优异。粒径较小的银钯合金粉,与瓷料烧结收缩率不匹配,基板翘曲严重,膜层起皱,导电性及可焊耐焊性相对较差。     

银电子浆料用无铅玻璃的研制

研究了以B2O3、SiO2、Bi2O3、ZnO、Al2O3为基础成分,以BaO、MgO、Na2O等多种氧化物为辅助成分替代银电子浆料粘结相中的PbO。根据银电子浆料的不同用途,研究分析了BaO、MgO、Na2O等助熔剂对玻璃体系软化温度(Tg)和热膨胀系数(α)的影响。研制出了中、低温银浆用的Tg为420℃、α为11.8×10-6℃和高温银浆用的Tg为700℃、α为1.9×10-6℃的2种无铅玻璃。用该玻璃制备出的银电子浆料电性能优良,能满足特定电极的应用要求。     

表面活性剂对Ag-10Pd复合粉形貌的影响

银钯浆料具有较好焊接性与抗银迁移能力及可调的烧结温度,使得银钯复合粉在厚膜微电子浆料中占有重要的地位。采用水合肼作为还原剂,通过表面活性剂种类的选择、加入方式的改变及加入量的控制,制备了不同形貌的Ag-10Pd复合粉。结果表明,聚乙烯吡咯烷酮对制备单分散的多面体银钯复合粉有较好的作用,而明胶的加入可以获得较好的球形复合粉,对其加入方式与加入量进行调控,可以选择性制备不同粒径与形态的Ag-10Pd复合粉。     

不同维度的银微纳米材料研究进展

微纳米材料的性能受到其形貌的影响,以维度为分类原则,综述了不同类型银微纳米的制备和应用进展。零维的银纳米材料包括银原子和粒径小于15 nm的银纳米粉,主要提高催化性能、抗菌及光性能;一维的银纳米线由化学还原法制备,主要用于透明纳米银线薄膜制备的柔性电子器件;二维的银微纳米片可用球磨法、光诱导法、模板法等方法制备,其在导电浆料及电子元器件等方面有广泛的应用;三维的银微纳米材料包括球形和异形银粉,球形银粉主要用于导电浆料填充物,异形银粉主要应用催化、光学等方面。改善制备方法,实现微纳米材料的形貌控制,提升产物稳定性,是银纳米材料研究的发展方向。     

低温烧结型银浆料对半导体芯片贴装性能的影响

研究低温烧结型银／玻璃体系浆料的成分配比、制备工艺及其半导体芯片贴装烧结工艺,探讨浆料中银粉、玻璃粉和有机载体的成分对浆料烧结体的微观组织、热导率、线膨胀系数及芯片组装的剪切力之间的影响关系,利用理论模型计算浆料烧结体的热导率和线膨胀系数,分析其理论计算值与实测值差异的影响因素。结果表明：随着玻璃粉含量的增加,浆料烧结体的线膨胀系数及热导率逐渐降低,当银粉和玻璃粉的质量比为7：3,固体混合粉末与有机载体的质量比为8：2时,芯片贴装后可满足热导率和线膨胀系数性能的要求,同时所承受的剪切力最大。     

聚合物银导体浆料的研制

研制了一种低温固化的聚合物银导体浆料。研究了片状银粉直径、分散剂用量及固化剂用量对导体浆料性能的影响。结果表明，当片状银粉直径为8~10 μm，分散剂用量(质量分数)为2%，固化剂用量在10%时，所得银浆料的印刷性能、方阻、附着力、室温存储性能等各项指标符合要求。     

银电极组成对负温度系数热敏电阻电性能的影响

本工作通过研究含铅的银电极与无铅的银电极对负温度系数(NTC)热敏电阻电性能、结构的影响,探讨了含铅银电极中铅组分对NTC热敏电阻性能的影响机理.实验结果表明:含铅银电极的热敏电阻与无铅银电极的热敏电阻相比,在电性能上,阻值离散性较小,老化可靠性较好;在结构上,含铅的银电极与NTC陶瓷界面处扩散反应程度更大,银电极能够和NTC瓷体很好地结合.分析认为电极/陶瓷界面的结构质量是影响NTC热敏电阻阻值的离散性和老化可靠性的重要原因.在研究基础上,对NTC热敏电阻用高性能、无铅银电极浆料研制的工作方向进行了探讨.     

低温固化电子浆料高导热性能研究进展

电子浆料作为一种性能优异的热界面材料,广泛应用于超高速电脑芯片、功率半导体器件以及高亮度LED中,可以通过低温固化方式实现芯片与热沉之间的机械连接、电连接和热连接并能满足高温环境下的使用要求。本文介绍了纳米银和碳纳米管应用于低温固化电子浆料提高导热性能的最新研究进展,基于二者对电子浆料导热结构的影响分别介绍了：1)纳米银尺寸、表面包覆剂以及烧结结构内部孪晶的形成对电子浆料导热性能的影响;2)制备定向碳纳米管阵列以及阵列连接界面改性修饰,在芯片与热沉之间形成高导热通路制备热界面材料; 3) 银修饰碳纳米管的界面效应以及其与银粉烧结键合形成三维复合导热结构对提升电子浆料导热性能的影响。并对未来纳米银与碳纳米管提高电子浆料导热性能的发展方向进行了展望。     

空间基础零部件超精密抛光技术研究进展

轴承、齿轮、陀螺仪谐振子、反射镜等是实现航天器旋转支撑、动力传递、姿态控制、空间探测等功能的核心基础零部件,直接影响航天器的性能、寿命和可靠性。为了确保航天任务顺利进行,空间基础零部件必须拥有优异的使役性能、高的可靠性和长的寿命,其工作面的状态是关键影响因素。为此,基于制造角度,必须不断提高工作面的精度和表面质量。然而,空间基础零部件的工作面多为复杂曲面,且材料包含多种元素和金相组织,可控抛光难度大。从轴承、齿轮、陀螺仪谐振子、反射镜等4种空间基础零部件的特点出发,简要陈述了各自的超精密抛光需求及必要性,分类总结了现有的超精密抛光技术,如应用于轴承的双盘研磨抛光、电化学机械抛光、流变抛光,应用于齿轮的磨粒流抛光、流变抛光、电化学机械抛光,应用于陀螺仪谐振子的流变抛光、飞秒激光和离子束质量调平,以及应用于反射镜的磁流变抛光、计算机控制光学表面成型、气囊抛光、离子束修形抛光等,阐述了各种抛光技术的原理和效果,最后展望了超精密抛光技术的发展方向,以期为空间基础零部件的超精密加工提供借鉴。     

极地海洋环境服役材料的摩擦学研究进展

随着北极航行的发展及极地资源开发的需要，如何提高极地海洋环境服役材料的摩擦学性能愈发重要。在极地海洋环境中，碎冰、冰层和海水中的腐蚀性物质会使材料受到摩擦磨损、腐蚀及其耦合的影响;低温潮湿环境会增加材料的脆性、使材料表面覆冰、改变材料的摩擦磨损机理;强紫外线会加速涂层老化;这些因素都会降低材料的耐磨性能，最终导致材料失效。因此，极地海洋环境服役材料的摩擦学与材料的性能、服役寿命息息相关。本文介绍了极地探索所面临的摩擦磨损问题;阐述了极地温度、极地海洋大气及海水成分、海冰运动和极地微生物等极地海洋环境特点及其对材料摩擦学性能的影响;重点介绍了金属材料、无机非金属材料、高分子材料在极地海洋环境下的摩擦学进展;探讨了提升材料在极地海洋环境下的耐磨防腐技术，如改性、表面修饰等;最后，结合极地海洋环境服役材料摩擦磨损研究中所面临的问题及发展趋势，对未来极地海洋服役材料的摩擦学研究工作进行展望。     

水钢100 t转炉出钢过程回磷分析与实践

转炉出钢过程常伴有钢水回磷现象,导致钢水磷含量上升甚至出格,影响钢材成品质量和经济技术指标。为有效控制转炉出钢过程回磷,通过现场取样、数据采集、模拟试验及FactSage软件分析了出钢过程钢水回磷机理,研究探讨了渣中FeO、SiO₂、出钢温度、钢包渣碱度对回磷的影响。研究结果表明,出钢过程下渣,渣中FeO含量与出钢温度过高,钢包渣SiO₂含量与碱度不在合适范围均会增大钢水回磷率,最高达41%。结合水钢生产实践,出钢温度控制为1 625~1 640 ℃、转炉终渣FeO质量分数为15%、钢包渣碱度为3.6~4.1、控制含硅合金加入、控制出钢过程下渣量的条件下,可高效调节出钢过程回磷,将回磷率降低至15%以下。通过控制出钢温度、终渣FeO、碱度等,可有效降低因下渣导致的回磷。     

我国钢材生物腐蚀研究现状与展望

钢材生物腐蚀是钢材腐蚀形式的一种,是当今最为关注和热门的研究话题。采用文献综述的研究方法,对生物腐蚀及生物对钢材腐蚀及其防护的概念和内涵进行了准确地界定,回顾了我国钢材生物腐蚀的研究历程。对钢材生物腐蚀及其预防的研究文献进行了分类和归纳总结,概述了我国钢材生物腐蚀的机理研究。梳理了我国钢材生物腐蚀及其预防的方法：现场观察描述法、陈述研究法、评述研究法、实验研究法、实证分析研究法、文献综述法、原因分析研究法、预测研究法和对比研究法。综述了我国对钢材生物腐蚀的几个主要研究内容：钢材生物腐蚀的分类、钢材生物腐蚀原因、钢材生物腐蚀机理、钢材生物腐蚀行为和钢材生物腐蚀防护等。对照国外研究现状,客观评价我国研究与国外相比存在的优点和不足,指出了研究的切入点主要在于两个方面：一是没有深入探究多种腐蚀因子的耦合作用机制;二是生态环保且长效的防护技术有待于进一步研究。最后,展望了我国钢材生物腐蚀及其预防的研究方向。     

光热超疏水材料防除冰机理及应用研究进展

液滴的冻结、积聚往往会对生产、生活造成不利影响,降低设备的运行功效,甚至严重危害生命安全。相较于需要借助外力的主动式防除冰技术,超疏水表面优异的拒水性使其能够实现被动式防除冰,且无需消耗外部能量,从而受到广泛关注。在此基础上,光热超疏水表面结合了主动防除冰和被动防除冰两方面的优势,能在结冰过程的各个时期发挥作用。比如,在结冰前促进液滴的自清除,在结冰时升温表面、延缓成核,在结冰后加速融冰、快速除冰,从而实现节能且高效的固体表面防除冰。概述了超疏水表面的润湿特性和防除冰机理,重点介绍了不同种类光热材料的光热转化机理,包括基于分子热振动的碳纳米光热材料,基于纳米粒子等离激元效应的光热材料,以及基于电子?空穴对非辐射弛豫的半导体光热材料。总结了常用的提高光热转化效率的思路方法,并对比了各类光热超疏水表面在结冰、防冰、除冰及光热响应等方面的性能。最后,针对光热超疏水材料在制备和实际应用中可能存在的问题,分析了未来的发展方向与面临的挑战,为光热超疏水材料的进一步发展与应用提供思路。     

导电耐磨自润滑涂层的研究现状与展望

导电耐磨自润滑涂层是一种兼具高导电、高耐磨、低摩擦、耐高温和强韧化于一体的功能涂层,广泛应用于高端装备滑动电接触部件的表面性能提升。近年来,电子通讯、轨道交通和航空航天等领域的快速发展进一步促进了该类涂层的研究与应用。首先重点综述了常用的几种导电耐磨自润滑涂层的制备技术,包括冷喷涂技术、超音速等离子喷涂技术、磁控溅射技术、激光表面改性技术和电镀技术,并总结了各类技术的特点。随后,分析了影响涂层材料导电性能和摩擦磨损性能的主要因素和作用机理,进一步从能量角度探讨了载流摩擦磨损过程中的热量损失,从原子角度与相变角度揭示了材料的载流摩擦磨损机制,介绍了有望用于导电耐磨自润滑涂层的潜在材料体系(MAX相和Magnéli相等)。最后指出,优化涂层质量、研发考核实验设备和探究涂层导电耐磨自润滑机理是该综合防护涂层未来的重点发展方向。     

原子层沉积技术及应用

简单阐述了原子层沉积技术的发展背景,然后概括了原子层沉积技术原理、技术特征和优势,并对化学吸附和顺次反应两种自限制机制进行了描述和比较。着重介绍了原子层沉积技术在工艺等方面的最新成果,以及在纳米催化剂、电池、半导体器件、光学、生物医学和航空航天领域中的相关应用。其中将原子层沉积在电池、半导体器件和生物医学方面的应用进行了分类介绍。电池方面包括锂离子电池和太阳能电池,半导体器件方面分为高k电介质、电容器、电阻随机存取存储器(RRAM)和光、电二极管。生物医学领域分别介绍了其在生物相容性、抑菌抗菌涂层和微观组分方向的研究进展。最后对原子层沉积技术进行了归纳总结,并展望了其未来的发展方向和应用前景。     

聚苯胺在防腐方面的研究及应用现状

聚苯胺(PANI)具有良好的热稳定性和环境稳定性,经掺杂后,具有导电性及电化学性,可作为填料应用于金属防腐领域。但其分子链骨架刚性强、分子间作用力大,不易加工成型,不溶于常规的有机溶剂,当其作为填料应用到防腐涂料中存在溶解性、分散性差且与金属基底附着力不强等缺点,如能对其进行合理有效的改性,则可解决上述问题。简要探讨了溶液聚合法、反相微乳液聚合法、模板聚合法以及电化学聚合法等PANI的制备方法,并针对PANI在防腐涂料应用中存在的问题,重点阐述了PANI的质子酸掺杂改性及复合改性等不同改性方法,通过掺杂不同的质子酸对PANI进行化学改性,可降低PANI分子链之间的相互作用,从而提高其溶解性、导电性和防腐性能。将不同性能的材料与PANI进行复合改性,改善分子间作用力,能提高其加工性,从而更好的应用于金属的腐蚀防护工作。最后介绍了PANI在腐蚀防护过程中的作用、在防腐蚀涂料中的应用及相关理论的研究现状,并指出PANI防腐涂层的研究重点和发展方向。     

阴极等离子电解沉积技术简介及其研究进展

阴极等离子电解沉积是一种将传统电解和等离子体相结合的表面处理与材料制备技术,与传统的表面处理技术相比,该技术在能量消耗、制备速率、沉积层表面致密度、与基体结合力等方面均有大幅度改善,因此备受关注。概述了阴极等离子电解沉积的基本机理,包括电压-电流的演变过程、气体鞘层的形成过程、等离子体的演变规律和金属离子的沉积现象等,在此基础上讲解了阴极等离子电解沉积的技术优势。针对阴极等离子电解沉积过程中复杂的影响因素,分析并探讨了电压、占空比、时间等电参数以及酸含量、添加剂、电解液浓度等溶液参数对阴极等离子电解沉积的影响规律。在此基础上,重点综述了近年来阴极等离子电解沉积在多个领域的研究进展,包括先进陶瓷涂层、金属涂层以及复合涂层的制备,纳米电催化剂、纳米微球、中空微球和石墨烯等功能材料的合成以及渗碳、渗氮等领域的应用等。最后总结并展望了阴极等离子电解沉积在涂层领域的发展方向以及催化剂、石墨烯等其他新型领域的研究前景。     

退火温度对Fe-Mn-Al-C钢组织和拉伸性能的影响

采用OM、SEM、TEM和拉伸试验等手段研究了退火温度对Fe-19Mn-2Al-0.6C钢组织和性能的影响。结果表明,退火后试验钢的基体组织为奥氏体。由于回复再结晶的完成程度不同,随着退火温度的升高,晶粒尺寸先减小再增大。同时,退火孪晶的数量逐渐增加,抗拉强度持续降低,但总伸长率先升高然后降低。当施加一定的外部载荷时,在变形过程中会产生大量的变形孪晶和位错。高密度位错在晶界或孪晶界处的缠绕和塞积阻碍了位错的进一步运动。一次孪晶和二次孪生的交割产生的动态Hall-Petch效应,以及位错和孪晶的相互作用共同导致试验钢的高加工硬化能力。Fe-19Mn-2Al-0.6C钢获得最佳综合力学性能的退火温度约为900 ℃,其抗拉强度为947.61 MPa,强塑积为49.30 GPa·%,伸长率为52.03%。