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采用自行研制的静电键合机对固体电解质硼硅玻璃和β^ -氧化铝与铝基复合材料进行了静电场辅助的扩散连接试验。采用TEM、SEM、XRD等手段分析了结合界面微观结构。研究认为,结合区为金属-氧化物过渡区-陶瓷的结构形式,过渡区由表层过渡区和亚表层过渡区构成;连接过程主要包括静电键合和固相扩散接合两个阶段,界面离子聚集和迁移是产生阳极氧化和形成界面键合的主要机制,温度、电压和陶瓷(玻璃)的离子导电性是界面氧化物固相扩散接合的基本条件;电压、温度、压力及试件表面状态均为连接过程的主要影响因素。 相似文献
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以固体电解质硼硅玻璃与单晶硅和铝的连接为例,研究了玻璃-金属FDB连接过渡区的微观组织特征,分析了连接形成机理及主要工艺参数对连接过程的影响。提出了金属一氧化物过渡层-玻璃的接头结构形式及静电场条件下离子扩散及接合模型。测试采用SEM及超轻元素EDX、XRD;试验采用专用链接焊机;工艺参数电压400-800V,外压力0.05-1MPa,温度250-400℃。研究认为,金属/玻璃的界面接合成因于玻璃中负氧离子的扩散及界面复合氧化物的沉积形成。电压、温度、外压力及试件表面状态均是离子迁移和接合的主要影响因素。过渡区柱状组织结构对接合强度具有重要意义。 相似文献
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通过观察Pyrex玻璃与DM308玻璃化的可伐合金热处理不同时间后玻璃表面和截面形貌,以及对三者界面元素的分析,研究了DM308玻璃过渡层对Pyrex玻璃与可伐合金不匹配结合机制的影响。结果表明在Pyrex玻璃和可伐合金之间引入DM308玻璃,可以解决Pyrex玻璃和可伐合金不匹配结合的问题。热处理时间对玻璃是否开裂影响很大,随着热处理的进行,与可伐合金接触的DM308玻璃的热膨胀系数逐渐减小,必然引起可伐合金与玻璃的热膨胀系数差异增大,从而导致玻璃开裂,因而需要控制热处理时间小于30 min。 相似文献
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《稀有金属材料与工程》2020,(7)
MCr Al Y涂层在高温环境下可在涂层表面生成致密连续的氧化层,以阻止阳离子和氧离子的扩散,在保护镍基高温合金基体免受高温氧化和腐蚀方面发挥着重要作用。氧化层主要由α-Al_2O_3组成,其具有较高的热稳定性和化学稳定性,同时在其六方密堆积(HCP)结构中氧离子和金属离子具有较低的扩散系数。随着氧化铝层的生长,使得涂层/氧化层界面铝浓度降低,进一步抑制了连续的Al_2O_3层的生长,导致氧化层中形成混合氧化物和裂缝以及空隙。同时,伴随着界面扩散过程,使得氧化层的微观结构因化学成分的变化而转变,这将对涂层的抗氧化性能产生显著影响。在高温条件下,由于扩散的热活化特性及涂层与基体化学成分的差异,涂层/镍基合金基体界面扩散过程将对基体合金产生有害影响。此时,Al会从涂层内扩散至基体合金中,同时Ni会从基体合金扩散至涂层中,使得基体合金的微观结构发生相转变(γ-Ni相→γ'-Ni_3Al相),形成互扩散区(IDZ)。镍基合金微观结构的相转变使得难熔元素析出,形成二次反应区(SRZ),其主要由富含难熔元素的拓扑密堆积(TCP)相组成,例如σ、μ和Laves相等,且具有枝状晶结构。因此,TCP相的析出将会对镍基合金的高温疲劳寿命产生严重影响。本文综述了MCr Al Y涂层界面扩散的详细过程,同时对界面扩散过程的影响进行了总结。这将有利于深入了解涂层在氧化过程中的组织结构变化和元素扩散行为,对提高涂层的高温抗氧化性能及研究涂层的失效机理具有借鉴意义。 相似文献
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采用研制的CuMn基钎料对TZM与Kovar合金进行了高频真空钎焊研究。利用DTA、氦质谱捡漏仪、激光共聚焦显微镜、SEM、EDS等分析手段,测试了钎料的熔点、对TZM与Kovar合金润湿性,分析了钎缝的气密性、微观组织形貌、界面组织成分等。结果表明:在965℃时,CuMn基钎料在TZM与Kovar合金样品上的润湿角θ分别为30.77°和12.30°。在最大钎焊感应电流为430 A时,焊料对钎缝铺展均匀,钎缝区域无裂纹、无气泡等缺陷,焊件气密性测试漏气率优于6×10~(-11)Pa·m~3/s。钎缝中间层区域为CuMn基钎料凝固组织,钎料与TZM反应界面区域较窄,与Kovar合金的界面反应区域较宽。钎料中的Mn、Cu元素与Kovar合金中的Fe元素更容易相互扩散迁移发生冶金熔合反应。 相似文献
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在一定温度及电流密度下对Cu/SAC305(Sn-3.0Ag-0.5Cu)/Cu焊点进行不同加载时间的电迁移时效试验。分析了电-热耦合作用下,焊点界面IMC的生长机理及界面近区元素扩散特征。结果表明:电-热耦合作用下阳极界面IMC(金属间化合物)层厚度变化与加载时间成抛物线关系;阴极界面IMC层形貌变化显著,其厚度随加载时间的延长呈现先增厚后减薄的变化特征;焊点界面近区元素扩散分为两个阶段:初始阶段由于焊点各部分元素浓度相差悬殊,浓度梯度引起的元素扩散起主导作用,促进两极界面IMC厚度增加;扩散到一定程度后界面近区元素浓度梯度相对减小,电子风力引起的元素扩散占主导部分,促进阴极IMC分解阳极IMC形成,导致阴极IMC层厚度减薄,阳极IMC层厚度逐渐增大。 相似文献
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采用Ti-Ni及Ag-Cu-Ti为过渡层材料实现了Al2O3陶瓷与Kovar合金的热等静压扩散连接。利用金相显微镜、SEM、EDS和万能试验机等测试分析了Al2O3/Kovar扩散接头的显微组织、界面反应及剪切强度。结果表明,Al2O3/Ti-Ni/Kovar接头连接界面处无孔洞等显微缺陷,但其强度及气密性较低,剪切强度及漏率分别为67 MPa及约2.0×10-10Pa·m3/s;Al2O3/Ag-Cu-Ti/Kovar接头之间界面连接良好,无明显显微缺陷,接头强度及气密性较高,剪切强度及漏率分别为85 MPa及0.5×10-10Pa·m3/s。 相似文献
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用BAg72Cu钎料对氧化钇稳定氧化锆(YSZ)陶瓷与Kovar合金进行真空钎焊封接,用SEM、EDS和氦质谱检漏仪考察了钎焊温度和钎焊厚度对钎焊封接件的抗剪强度和气密性的影响,并分析了钎焊界面微观结合情况。结果表明,YSZ陶瓷与Kovar合金在850℃保温5 min钎焊封接时,获得的封接件能够承受最大的抗剪强度为75 MPa;钎缝氦漏率优于6.0×10-11 Pa.m3/s,钎缝无气孔、裂纹现象,钎缝中间区域主要为银基钎料凝固组织,Kovar合金侧界面反应区富集铜合金,铂金属化层侧为富银相。 相似文献
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利用SEM观察、聚焦离子束(FIB)微区分析和有限元模拟对比研究了直角型和线型Cu/Sn-58Bi/Cu微焊点在高电流密度下(1.5×10~4A/cm~2)的电迁移行为,从原子扩散距离和微区域电阻变化及阴阳极物相变化的角度研究了焊点结构变化对电迁移影响的机理.结果表明,2种焊点通电112和224 h后均发生了Bi向阳极迁移并聚集及Sn在阴极富集的现象;直角型焊点阳极由于Bi聚集后膨胀而产生压应力进而导致小丘状凸起和微裂纹出现,而阴极存在拉应力引发凹陷和微裂纹,且沿界面呈非均匀变化.微区组织分析表明,电迁移作用下焊点内部Bi原子的扩散速度大于Sn原子的扩散速度.观察分析和模拟结果还表明,具有结构不均匀性的直角型焊点中电子流易向电阻较小区域聚集而产生电流拥挤效应,这是引起直角型焊点电迁移现象严重的根本原因. 相似文献
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V. Kulikovsky V. Vorlí?ek M. Stranyánek R. ?tvrtlík A. Kurdyumov 《Surface & coatings technology》2008,202(9):1738-1745
Hydrogen-free amorphous and nanocrystalline films were prepared by magnetron sputtering of the SiC or Si targets. Mechanical properties (hardness, elastic modulus, intrinsic stress) and film structures were investigated in dependence on the substrate bias and temperature. It was found that both hardness and elastic modulus of all amorphous a-SiC films prepared at different substrate temperatures and biases are always lower than those for bulk α-SiC single crystal while the hardness of partially crystalline SiC films is higher and the elastic modulus lower than those for α-SiC one. In contrast, both hardness and elastic modulus of all amorphous Si films are always lower than those for nanocrystalline Si films which show approximately the same value as the Si single crystal. 相似文献
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金刚石、CBN有序排列及择优取向工具的研发及应用 总被引:1,自引:0,他引:1
有序排列/择优取向超硬材料工具的技术创新,将广泛适用于电镀、树脂、陶瓷、金属结合剂制品工具中,使用超硬材料颗粒在结合剂中均匀排列并择优定向,以最大潜能的发挥超硬材料各个方面固有的特性。并针对不同的加工对象,有选择性的使用超硬材料各自不同的特性,从而使超硬材料工具将以经济、高质与高效的优势替代传统的超硬材料工具并将进入新兴的加工领域,为生产企业带来新的发展机遇。本文将对有序排列与择优取向技术的研究现状及其在不同的金刚石工具中的应用做一阐述。 相似文献
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《稀有金属材料与工程》2006,23(4):23-26
结合近年来现场试验与施工实践,分析研究了中小型镍材(工业纯镍)设备与管道的特点、性能、焊接缺陷与产生原因,以及防止与消除其缺陷、优化制造施焊质量的工艺措施,并总结了若干条注意事项。 相似文献
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软起动器及其应用设计和调试 总被引:1,自引:0,他引:1
软起动是电机起动一种新概念,跟传统的直接起动、星三角起动,自耦降压起动相比,有很大的优点。本文在介绍软起动的基础上,分析了软起动器在应用没计、现场调试及使用中应注意的问题。 相似文献
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齿轮类零部件的选材及热加工分析 总被引:1,自引:0,他引:1
分析了齿轮类零部件材料的正确选择及热加工处理工艺(热处理工艺、焊接工艺).采用电子束焊接这类零部件,合理匹配齿轮的选材和热处理工艺,可有效防止在制造和运行时产生的失效,从而保证了零部件的制造质量和安全运行,提高了生产效率. 相似文献
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Plasma alloying and spheroidization process and development 总被引:1,自引:0,他引:1
J. S. O’Dell E. C. Schofield T. N. McKechnie A. Fulmer 《Journal of Materials Engineering and Performance》2004,13(4):461-467
Elemental and blended refractory metal powders were processed using a plasma alloying and spheroidization (PAS) process. The
powders were characterized to determine changes in chemistry and morphology after processing. Five refractory metal powders
were evaluated during this investigation: (1) crystalline W, (2) spray dried Mo, (3) W-25 wt.% Re composite powder, (4) W-2
wt.% Re composite powder, and (5) Mo-40 wt.% Re composite powder. Benefits of the PAS process, such as a two-order of magnitude
reduction in oxygen contamination, production of highly spherical powders for enhanced flow characteristics, and the ability
to produce prealloyed powders were demonstrated.
This paper was presented at the 2nd International Surface Engineering Congress sponsored by ASM International, on September
15–17, 2003, in Indianapolis, Indiana, and appears on pp. 441–47 of the Proceedings. 相似文献