不同含量PEG对固相烧结碳化硅陶瓷性能的影响EI北大核心

在以碳黑、碳化硼为烧结助剂的碳化硅陶瓷烧结过程中,通过引入聚乙二醇(PEG)为粘结剂,研究了不同PEG含量对碳化硅陶瓷密度和力学性能的影响。结果表明随着PEG含量的增加,碳化硅陶瓷的密度和力学性能表现为先增加后减小的规律。另外在碳化硅陶瓷烧结过程中增加保温时间,由于晶粒长大过快导致其密度和力学性能迅速下降,同时棒状晶粒的形成没有增加碳化硅陶瓷的韧性。     

氮化硅陶瓷覆铜基板制备及可靠性评估

氮化硅陶瓷覆铜基板优异的高可靠性使其成为高铁、电动汽车等领域功率模块最有前途的基板材料之一,目前只有日本厂商具备量产能力,国内进口困难,阻碍了相关产业的发展.采用气压烧结实现了高性能氮化硅陶瓷基板的制备,并通过活性金属钎焊工艺获得了氮化硅陶瓷覆铜基板.氮化硅陶瓷的弯曲强度800 MPa,断裂韧性8.0 MPa·m1/2,热导率90 W/(m·K),交流击穿强度40 kV/mm和体积电阻率3.7×1014Ω·cm;氮化硅陶瓷覆铜基板的剥离强度达到130 N/cm.在-45～150℃高低温循环冲击下,氮化硅陶瓷覆铜基板的冲击次数分别达到氮化铝和氧化铝覆铜基板的10倍和100倍;在铜厚0.32 mm/0.25 mm冲击次数达5000次和铜厚0.5 mm/0.5 mm冲击次数达1000次的情况下,样品均完好无损;在铜厚0.8 mm/0.8 mm冲击次数达500次时,样品仍未产生微裂纹等缺陷,这与铜厚0.32 mm/0.25 mm时氮化铝覆铜基板的循环次数相当;氮化硅陶瓷覆铜基板的可靠性明显优于现有产品.     

浅析混凝土桥梁施工裂缝的成因及防治对策

本文分析了混凝土桥梁施工裂缝的成因,探讨了裂缝的防治对策。     

常压固相烧结碳化硅陶瓷的表面裂纹及其对材料强度的影响(英文)

采用压痕加载的方式在固相烧结碳化硅陶瓷材料的抛光表面分别加载维氏及努氏压头,获得不同形貌的表面裂纹,系统地研究了表面裂纹尺寸及裂纹倾斜角对材料强度的影响。实验结果表明,当尖锐的维氏裂纹尺寸约为10μm时,该裂纹开始主导材料的断裂过程并导致材料强度的下降,而维氏压痕约3μm左右时,材料的强度几乎不受影响。研究还表明,1~2 N载荷下较小尺寸的努氏裂纹对材料强度具有一定的影响,但无规律性;5 N以上载荷下尺寸较大的努氏裂纹在断裂过程中易发生偏转而主导材料的断裂,实验推导得出裂纹倾斜角θ与相应的四点弯曲强度σ存在关系式:σ∝(sinθ)-1/2。     

Eu2+/Tb3+掺杂的Sr2Si5N8基荧光粉的制备与发光性能

采用碳热还原氮化法合成了Eu²⁺/Tb³⁺掺杂的Sr₂Si₅N₈基荧光粉, 并重点研究了Tb³⁺-Eu²⁺共掺时Sr₂Si₅N₈基荧光粉的发光性能。研究结果表明: 由于Tb³⁺的f → d间的跃迁是自旋允许的, Sr₂Si₅N₈:Tb³⁺在330 nm激发光下, 在490、543、585和623 nm四处各有一发射峰, 它们分别来源于Tb³⁺的⁵D₄ → ⁷F_j (j = 6、5、4、3)能级跃迁; 掺入Tb³⁺对Sr_1.96Si₅N₈:0.04Eu²⁺的激发谱和发射谱的形状及峰位无明显影响, 当共掺离子Tb³⁺浓度为x = 0.01时, 样品发射强度比未共掺的Sr_1.96Si₅N₈:0.04Eu²⁺提高了约20%, Tb³⁺主要通过电多极能量传递的方式转向Eu²⁺。     

碳源及添加比例对固相烧结碳化硅陶瓷微观结构及性能的影响

研究了碳的添加量为6wt%条件下, 添加碳源的种类及添加比例对制备的无压固相烧结碳化硅陶瓷的微观结构和性能的影响。结果表明: 采用纯无机碳源(碳黑), 制备的碳化硅陶瓷具有较为细小的碳化硅晶粒结构, 但致密度较低; 添加有机碳源(酚醛树脂)时, 随着其裂解碳添加量的增加, 碳化硅的晶粒逐步长大, 碳在材料中的分布更加均匀, 材料的致密度提高, 力学性能增强。当有机碳源裂解碳添加量达3wt%时, 材料的致密度最高, 并具有最大的弹性模量468 GPa, 断裂韧性达4.65 MPa·m^1/2。当有机碳源裂解碳添加量大于3wt%时, 碳化硅晶粒发生局部异常长大现象, 材料的弯曲强度与断裂韧性进一步增加。同时, 对材料的热扩散系数随碳源添加种类和比例变化的规律也进行了分析与讨论。     

维氏压痕对常压固相烧结碳化硅陶瓷材料力学性能的影响

为了研究维氏压痕裂纹对常压固相烧结碳化硅陶瓷(SSiC)材料力学性能的影响, 通过扫描电镜观察了0.1~100 N的压痕载荷下产生的表面裂纹及裂纹剖面的状况, 并测试了相应载荷下的力学性质, 探讨了压痕法测量SSiC材料硬度、韧性等力学性质的适当压力载荷. 结果表明, SSiC材料压痕裂纹起始的临界压力载荷介于0.1~0.2 N; 当压痕载荷小于0.5 N时, 裂纹尺寸小于5 μm, SSiC材料的平均弯曲强度受影响程度较小. 此外, 当压痕载荷为10 N以上时, 压痕法测得的维氏硬度值趋近定值, 且所得到的裂纹是半圆形裂纹, 因此, 10 N为采用压痕法准确测量SSiC材料硬度及韧性的最低压痕载荷值.     

添加Mg-Al-Si体系烧结助剂的氮化硅陶瓷的无压烧结

以MgO-Al2O3-SiO2体系作为烧结助剂,研究了氮化硅陶瓷的无压烧结。着重考察了烧结温度、保温时间以及烧结助剂用量等工艺因素对氮化硅陶瓷材料力学性能和显微结构的影响,通过工艺调整来设计材料微观结构以提高材料的力学性能。在烧结助剂质量分数为3.2％的情况下,经1 780℃,3 h无压烧结,氮化硅大都呈现长柱状β-Si3N4晶粒,具有较大的长径比,显微结构均匀。样品的相对密度达99%,抗弯强度为956.8 MPa,硬度HRA为93,断裂韧性为6.1 MPa·m1/3。具有较大长径比晶粒构成的显微结构是该材料表现较高力学性能的原因。     

Synthesis and Characterization of Cerium-Doped Lutetium Aluminum Garnet Phosphors by Nitrate-citrate Sol-Gel Combustion Process

Nanosized cerium-doped lutetium aluminum garnet （LuAG：Ce） phosphors were prepared by nitrate-citrate solgel combustion process using 1：1 ratio of the citrate：nitrate. The prepared LuAG：Ce phosphors were characterized by XRD, TEM, photoluminescence and radioluminescence spectra excited by UV and X-ray, respectively. The purified crystalline phase of LuAG：Ce was obtained at 900 ℃ by directly crystallizing from amorphous materials. The resultant Lu- AG：Ce phosphors were uniform and had good dispersivity with an average particle size of about 30 urn. Both photoluminescence and radioluminescence were well-known Ce^3＋ emissions located in the range of 470 -600 nm consisting of two emission bands because of the transition from the lowest 5d excited state （2D） to the 4f ground state of Ce^3＋, which matched well with the sensitivity curve of the Si-photodiode. There was a little red shift for the emission components from the UV-excited emission spectrum to the X-ray-excited emission spectrum. The fast scintillation decay component of 26 ns satisfies the requirements of fast scintillators.     

三(二乙胺基)氯化硅烷的合成

随着半导体集成电路技术的发展,器件表面钝化保护膜的重要性日益显著。氮化硅薄膜是半导体集成电路中最具应用前景的表面钝化材料之一,发展低温的热化学气相沉积(CVD)工艺来沉积氮化硅表面钝化膜是集成电路发展的趋势,而开发新的硅源、氮源前驱体是实现低温淀积氮化硅薄膜的有效途径。设计了一种新的低温CVD氮化硅薄膜的有机硅源前驱体——三(二乙胺基)氯化硅烷,以四氯化硅和乙二胺为原料,在氮气气氛下,研究了原料预处理、二乙胺用量、反应温度和反应时间等工艺因素对合成收率的影响。最佳工艺条件下,收率达77.4%,并利用核磁共振、元素分析及红外光谱表征了产物的组成及结构。