Al-Si电子封装材料粉末冶金法致密性研究

采用粉末冶金方法研究Al-Si复合材料的烧结行为。结果表明:随着Si含量从40%分别增加至50%,60%时,AlSi复合材料的烧结致密度从99.7%逐渐降低至99.0%;随着粉末的中位粒度增大,Al-Si复合材料的烧结密度略有降低,但差别不十分明显;随着烧结温度的提高,材料致密度明显增加,且最合适的烧结温度在550~600℃之间;随着烧结压力的提高,Al-50Si复合材料致密度明显增加,这是因为烧结压力增加时,球形粉末受挤压产生的塑性变形增加,有效地减小了粉末之间的间隙,从而增加了烧结材料的致密度,但最佳的烧结压力为60MPa,制得Al-50Si复合材料的致密度高达99.3%。     

UO2-碳纳米管复合燃料导热性能研究

设计和制备了UO₂-碳纳米管（MWNTs）复合燃料芯块,研究了复合燃料的导热性能,分析了影响复合燃料热导率的关键因素。结果表明：复合燃料热导率主要与MWNTs的体积含量、界面和MWNTs的长径比有关。复合燃料的热导率随MWNTs体积含量的增加而升高,当体积含量超过10%时,提升效果进一步加强;界面对复合燃料的热导率影响显著,在1 521 ℃以上,UO₂会与MWNTs发生界面反应生成UC等界面相,阻碍了燃料热导率的提高。在1 450 ℃,热压烧结芯块的热导率提高25.65%,在1 650、1 700和1 750 ℃,无压烧结芯块的热导率分别提高了22.67%、20.32%和18.3%;复合燃料热导率随着MWNTs长径比的增大而升高,掺杂MWNTs的长径比分别为3×10³、5×10³、7×10³和9×10³时,燃料热导率分别提高了18.3%、19.93%、22.42%和25.09%。     

Agglomerate control in the complexing sol-gel process

lINTR0DUCTIONClassifiedinterms0fformationmechanismsofsolandgel,thesol-gelprocessincludesthreetypes:conventionalcolloidalsol-gel,inorganicpolymericsol-gel(i.e.,hydrolysisofmetalalkoxides),andcomplexingsoLgel['J.Fortheinorganicpolymericsol-gelpr0cess,differenceofhydroIysisrateamongdifferentalkoxidesusuallyleadst0poorhomogeneity,sooneproblemwiththisprocessisthehighercostasaresultofex-pensivechemicalsandinconvenientpreparation...diti...[2].Thisproblemcanbesolvedbyus-ingthec0mplexingsol-gelpro…     

一种制备ZrO2纳米粉末的新方法

首次采用ＥＤＴＡ络合物型溶胶凝胶法制备平均粒径为１０ｎｍ的ＺｒＯ２８％（摩尔分数,％,下同）Ｙ２Ｏ３纳米粉末。用ＤＴＡ／ＴＧ,ＸＲＤ,ＢＥＴ,ＴＥＭ等方法对粉末进行了表征。研究了ｐＨ值、反应物浓度和ＥＤＴＡ加入量等因素对粉末比表面积的影响     

B4C超细粉末的制备及烧结

采用气流粉碎对B4C粗粉（比表面积0.52m^2/g，中位粒径20.4μm)进行了一系列粉碎实验，研究了气流粉碎次数，成形压力和烧结温度对烧结密度的影响。结果表明，当粉碎次数达到3次后，可获得＜1μm的B4C超细粉末。经过4次气流粉碎的B4C超细粉末的比表面积为2.53m^2/g，中位粒径为0.56μm；该粉末分别于2200和2250℃无压烧结1h，其烧结密度分别达到理论密度的78．6％ 82．5％，平均晶粒尺寸分别为28和50μm，抗压强度分别为390和555MPa。     

碳化硼(B4C)热导率和膨胀系数及其影响因素分析

热应力是碳化硼芯块在核反应堆使用中破裂的重要原因之一.作者通过检索大量的有关碳化硼热导率和热膨胀系数的文献,搜集了许多经验公式和数据,并与本研究实测值进行对比和分析,得出了一些公式和结果.     

环形薄壁Al-UO2弥散芯块的制备工艺

本文研究了环形薄壁Al-20%UO₂弥散芯块的热压烧结和无压烧结工艺,分析了芯块的性能。研究发现：真空热压烧结弥散芯块的密度较低,且易出现开裂问题;真空无压烧结能制备合格的Al-20%UO₂弥散芯块。对Al粉进行PVA湿法造粒,再与UO₂粉末进行两步均匀混合,在550 MPa成型,Al-20%UO₂压块的成型相对密度达93.45%,外径和内径的弹性后效分别为0.455%和0.194%。在490 ℃、4×10^-2Pa真空无压烧结1 h,Al-20%UO₂弥散芯块的烧结相对密度达94.54%;外径为（53.230±0.006） mm,膨胀率为0.415%;内径为（45.506±0.017） mm,膨胀率为0.278%。芯块不经研磨加工,可直接装管密封制成靶件。     

U-Mo合金γ相稳定性研究

研究了U-Mo、U-Mo-X（X＝Ti、V、Si）合金及U-Mo/Al、U-Mo-X/Al扩散偶界面层的γ相稳定性,探讨了合金元素和退火工艺对γ相稳定性的影响。结果表明：Mo含量越高,U-Mo合金的γ相稳定性就越高;U-6.5Mo-0.5Si合金的γ相稳定性较高,是因为U Si混合焓较低,但加入Si易导致形成USi_x脆性相;而U-6.5Mo-0.5Ti和U-6.5Mo-0.5V合金的γ相稳定性较差,是因为Mo在Ti、V体系内具有较低的混合焓,易形成固溶体或金属间化合物,导致γ相贫Mo;随着退火温度从500℃升高至600℃,γ相发生共析分解,扩散层的γ相数量减少,α相增多,α相成为Al的快速扩散通道,促使形成UAl₄、UMo₂Al₂₀和U₆Mo₄Al₄₃等富Al相。     

SiC涂层对金刚石刀头性能的影响

探索了在金刚石表面镀覆SiC涂层的工艺方法,并以机械合金化铁合金粉末为基体,采用热压烧结工艺制备了长条形金刚石刀头,测试分析了刀头的硬度、抗弯强度和微观组织。结果表明：用金刚石＋Si＋I2混合粉末（工艺A）、或金刚石＋聚碳硅烷（PCS）溶液（工艺B）于1000℃～1200℃真空反应,均能在金刚石表面制备出SiC涂层;在基体中添加Zn、Sn等低熔点元素,会降低刀头的硬度和强度;而添加少量B4C,可以起弥散强化的作用;对金刚石先镀Ti、再镀SiC,可使刀头的硬度和强度进一步提高,最高硬度为HRB118,抗弯强度为543MPa。     

UO2-x燃料芯块的晶粒生长动力学

本文采用恒速升温和等温烧结实验方法研究了亚化学计量UO_2-x燃料芯块的晶粒生长动力学。结果表明,以UO_2+x+5%U为原料,可得到密度为94.91%TD～96.23%TD（TD为理论密度）、O与U的原子个数比为1.975～1.990的合格的亚化学计量UO_2-x燃料芯块;在烧结温度≤1 650 ℃时晶粒生长速率较低,在烧结温度≥1750 ℃时晶粒生长速率较高;初始晶粒尺寸G₀不能忽略不计,亚化学计量UO₂-x燃料芯块的晶粒生长动力学符合4次方模型G⁴-G⁴₀=k₀texp(-1 000Q/RT),晶粒生长速率常数k₀=78.76 μm⁴/h,激活能Q=433.35 kJ/mol。