平板式SOFC封接气密性测试研究

封接是平板式固体氧化物燃料电池(SOFC)研究的热点和难点,目前对封接材料气密性的测试尚没有统一标准.介绍了一种SOFC气密测试装置并使用该装置进行玻璃与云母复合压缩密封的气密性测试,其中金云母与12#玻璃复合压缩密封的电池在800℃,压力为2.8×105Pa,内部气压在5～10 kPa时,得到电池的漏率在0.005～0.0075(cm3·min-1)/cm.初步结论是在云母、玻璃、电解质和金属连接体形成的层状结构中,云母和玻璃的热膨胀系数越是接近电解质的热膨胀系数其封接效果越好.     

高体分比SiCp／Al复合材料的近净成形技术

高体积分数SiCp／Al复合材料具有优异的热物理性能,且密度较低,是非常理想的电子封装材料。但是由于其本身高的脆性和硬度,使得该材料很难通过二次机械加工成所需要的形状,严重制约了该材料的应用：采用粉末注射成形-无压熔渗工艺成功实现了高体积分数SiCp／Al复合材料的近净成形：采用该工艺所制备的复合材料的致密度高于99％,可实现热膨胀系数在（5—7）×10^-6K^-1范围内进行调节,材料的热导率高于185W／（m·K）,抗弯强度高于370MPa,气密性可达10^-11Pa·m^3·s^-1,各项指标均叮以满足电子封装对材料的性能要求,另外为了实现SiCp／Al复合材料与其他材料的封接,项目成功开发了一种Al—Si—Cu系焊料,封接后器件的各项性能指标尤其是气密性也均能满足使用要求。     

高温湿氢脱碳对玻璃-金属封接质量的影响

利用CSA-2003碳硫分析仪、VHX-100K金相显微镜及ZHP-30D型氦质谱检漏仪等研究了高温湿氢脱碳对可伐合金引线碳含量、预氧化、气泡以及封接效果的影响.结果表明,虽然可伐合金引线在脱碳后碳含量降低,但其晶粒明显长大;氧化均遵循抛物线规律;可伐合金引线与玻璃封接时,熔融玻璃会沿着晶间氧化物向基体渗透,但对于脱碳后的可伐合金引线,玻璃穿透更深.现场试验表明,脱碳后的封接件并未表现出更加优良的气密性,相反却表现了引线断腿的迹象,因此建议金属玻璃封接厂省去目前的脱碳工艺.     

钯合金扩散室微束等离子焊接

本文针对钯合金扩散室的结构及焊接特点，研究了钯膜与不锈钢的微束等离子焊接工艺，通过设计合理的夹具及在钯膜表面镀镍的方法得到了气密性优良的焊接件。产品的漏率小于1×10^-9Pa·m3／S，满足扩散室低泄漏率的使用要求。     

PbO-TiO_2-SiO_2-R_xO_y真空玻璃焊料封接性能

对真空玻璃焊料进行烧结实验,研究了封接焊料与玻璃基体的封接性能。封接焊料的热膨胀系数为9.1×10-6K~(-1),与钠钙玻璃(CET:10.2×10~(-6)K~(-1))的热膨胀系数相近;进行了不同温度下封接焊料的烧结实验,得到了PbO-TiO_2-SiO_2-R_xO_y系统封接焊料的使用温度为(460±10)℃;将烧结冷却后的样品看成浸润模型,对不同温度下封接焊料的铺展面积及润湿角进行测量,温度的升高会使封接焊料与玻璃基体表面的润湿性变好,焊料的铺展面积增大,浸润角变小;观察研究了该系统封接焊料与钠钙玻璃基体润湿后的界面结合特性,焊料与玻璃基体表面润湿后界面处会形成的过渡层带,在一定程度上利于提高封接焊料与玻璃基体连接。     

氧化膜对玻璃—Kovar合金封接的影响

采用金相、ＸＲＤ、ＳＥＭ观察分析了Ｋｏｖａｒ合金（铁镍钴合金）氧化膜的连续性、厚度对封接件的透气率、抗拉强度的影响。结果表明：合金的顶氧化处理能改善玻璃与Ｋｏｖａｒ合金的封接性能,降低渗漏率,提高封接强度;氧化膜的连续性,致密性对封接有重要作用;具有尖晶石型结构的氧化膜对封接有利,且氧化膜最佳增重是３ｇ／ｍ＾２～７ｇ／ｍ＾２。     

Ni—Ti活性钎焊高纯Al2O3界面反应微观机理

基于部分液相瞬间连接工艺，采用Ni-Ti活性钎焊技术实现了高纯Al2O3陶瓷与可伐合金（4J33－Kovar)的气密性封接，采用微观组织分析，微区优分分析和X射线衍射分析等方法，研究了封接反应的微观机理，研究结果表明，氧化铝陶瓷中的氧扩散进入焊料中，在焊料／Al2O3界面形成了Ni2Ti4O反应层，厚度1μm-2μm，起到了陶瓷晶格到金属晶格的过渡作用。     

玻璃与金属封接研究进展

阐述了玻璃与金属封接方法中研究最多理论较成熟的匹配封接及封接速度快、效率高、能实现大尺寸封接的激光辅助封接技术;较全面地介绍了匹配封接过程中保温温度、保温时间、封接气氛、氧化层、粗糙度对玻璃金属润湿性的影响,显微组织对封接件强度的影响以及提高封接件质量的工艺方法;阐述了连续激光、短脉冲激光、超短脉冲激光在玻璃与金属封接上的应用及激光焊接机理,并指出配合机器人使用的激光辅助封接今后在大块玻璃与金属封接方面有很强的实用性。     

低介低温烧结玻璃／钙长石复合绝缘材料的研究

通过对低介电常数 CaO-Li2O-B2O3-SiO2-Al2O3玻璃设计及与钙长石晶体的复合优化，制备了具有低温、低介、与硅相匹配的低热膨胀系数的新型绝缘复合材料。样品在970℃烧结0．5h后，介电常数5．125，介质损耗2．48×10^-3，抗折强度105．8MPa，热膨胀系数（25～500℃）3．38×10^-6℃^-1。并研究了玻璃与钙长石加入量、显微结构等因素对材料性能的影响。     

真空熔炼AZ91镁合金过程中Mg元素的蒸发行为

在真空Ar气氛中熔炼AZ91镁合金，测定了不同精炼温度下Mg元素的蒸发速率。结果表明，随着精炼温度的升高，Mg元素的蒸发量增大。通过计算可知，Mg的蒸气压是Al的10^9倍，是Zn的46倍，因此主要是Mg的蒸发而导致合金其他元素含量升高。XRD分析表明，蒸发物是Mg元素。结合Mg元素的蒸发机制，在该试验条件下推导出Mg元素蒸发率的计算公式以及Mg元素的表观传质系数、蒸发率与精炼温度的关系，计算得出Mg元素蒸发率为0．86×10^-3-1．35×10^3g／cm^2·s，Mg元素的表观传质系数在2×10^-5-24×10^-5cm／s范围内。     

空气等离子切焊电源的调流方式

设计了空气等离子切焊机电源的调流方式；详细论述了集成芯片触发电路的连接调试等方面由于三相电源换相点等原因，晶闸管在等离子切焊设备中很难得到可靠地应用；论述了集成芯片触发电路在切焊设备中的应用是可行的。并且效果良好。     

银铜双金属薄膜的激光诱导换膜和光伏性质

利用激光诱导换膜的方法在氧化钛基体上制备出了银铜双金属薄膜,通过控制激光加工的参数和银铜成分制备出样品。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)和J-V曲线分别对加工前后样品的结构、形貌及光伏性质进行了表征。结果表明:随着溶液中Cu2+浓度的增加,在ITO玻璃上所制备的银铜纳米枝晶的尺寸减小;利用激光诱导换膜工艺,可以在氧化钛基体上制备出银铜双金属薄膜;相比氧化钛膜,在氧化钛膜上沉积银铜双金属薄膜的光阳极具有更高的短路电流密度和开路电压;随着激光加工功率的增大,氧化钛膜上的银铜颗粒变小,光阳极的短路电流密度和开路电压均有增大,但是当激光加工功率很大时,其开路电压变小;在同一激光加工功率下,随着银铜双金属薄膜中银含量的增大,其短路电流密度和开路电压均有增大。     

电化学沉积等表面技术在集成电路制造中的作用

集成电路制造也称芯片制造,在整个工业产业链中越来越重要,而电化学沉积(电镀)等表面技术起到非常关键的作用。介绍芯片制造中用到的电化学沉积、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、抛光等表面技术的基本情况和特点, 探讨铜互连电镀、化学机械抛光(CMP)、硅通孔(TSV)垂直互连电镀铜填充、芯片表面再布线(RDL)电镀铜工艺、键合凸点(Bump)电镀铜/锡工艺、集成电路引线框架/封装基板的电化学蚀刻工艺等,通过总结电化学沉积等表面技术的发展, 深入分析传统电镀技术在集成电路制造中的新特点,推动集成电路制造技术的进步。     

一种基于集成阀控制的管道机器人设计

针对人工检测排水管道存在的管道直径小及易燃、易爆等问题,设计一种基于集成阀控制的管道机器人。集成阀具有密封防爆、扩展性强等优点。该机器人采用气动动力系统、蠕动行走方式,能在一定范围内的变径管道中行走并转弯,完成管道清洗、检测等工作。控制系统采用下位机操作,通过缆绳到上位PC机集中控制。所设计的机器人具有安全防爆、动力保障性强、故障机器人回收维修方便、性价比高等优点。     

材料在青岛地区的大气腐蚀及防护对策

在青岛地区对碳钢、低合金钢、不锈钢、铝及铝合金、钛及钛合金以及涂镀层进行了８年大气腐蚀暴露。得到了各种材料在青岛海洋大气中的腐蚀数据及相应的环境数据。８年暴露腐蚀主耐侯钢我为０．０１４６ｍｍ／ａ,碳钢约为０．０６２２ｍｍ／ａ,其腐蚀失重发展符合指数函数规律Ｄ＝ＡＴ＾ｎ。钛合金,高铬不锈钢在大气中完全耐蚀。金属名热喷涂加封闭是保护钢结构最有效的方法。     

C194铜合金的强化机制概述

引线框架是集成电路中的一个关键组成部分，近年来，引线框架材料得到了极大的发展。论述了引线框架铜含金的设计思路，介绍了不同高强高导铜含金的强化机制和导电原理，并分析了C194铜金含金的强化机制。     

New method for producing power electronic circuit boards by cold-gas spraying and investigation of adhesion mechanisms

Ceramic substrates for power electronic circuits or integrated components are usually metallised by cost-intensive thermal processes. Simple, flexible and cost-effective solutions are increasingly demanded for integrated power electronic devices. Cold gas spraying (CGS) can deliver these demands. It is employed to produce dense, well adherent and oxide free coatings with properties comparable to the respective bulk material. The CGS-metallisation of non-conductive parts for power electronic devices permits a direct assembly and contacting of semi-conductors.Industrially available Al₂O₃ substrates are first CGS-coated with aluminium, which acts as an adhesive layer. In a second step, the aluminium layer is coated with copper, which exhibits good electric properties. The conductive structure on the ceramic is achieved by using a laser cut steel template, which allows for a minimal circuit width of about 250 μm.In order to clarify the adhesion mechanisms of cold-gas sprayed aluminium on alumina coated samples were subjected to micro-structural characterisation with scanning electron microscopy (SEM), scanning transmission electron microscopy (STEM) and electron backscatter diffraction (EBSD).     

超声电源频率跟踪电路的改进

介绍了传统频率跟踪电路在超声电源中的应用,简要分析它们存在的优、缺点,对现有的检相电路进行改进,提出了一种由PIC18F458单片机控制和检相电路相结合的频率自动跟踪电路,提高了电源系统的稳定性,实现超声高效加工并获得了良好的加工效果.     

晶闸管式弧焊电源集成同步移相触发电路研制

利用ＴＣＡ７８５晶移相触发器集成电路芯片,研制了一种适用于晶闸管弧焊电源的集成控制电路,它集同步检测、移相脉冲形成、保护为一体,所需外围器件最少,装调容易抗能力强,是一种性能价格比极高的集成触发电路。     

可控硅式弧焊电源的集成移相触发电路

本文介绍集成度高、抗干扰能力强、调节方便的可控硅弧焊电源的控制电路。使传统焊机中的波形产生电路,移相控制电路和脉冲整形电路等分立系统由一块集成电路来实现,简化了三相控制系统。