选区激光熔化成形W-Ni-Cu的成形工艺及热物理性能

为了研究W-Ni-Cu合金选区激光熔化技术(SLM)直接成形工艺及其热物理性能,设计了以激光功率、扫描速度、扫描线长度、搭接率为变量的工艺实验,研究各参数对致密度的影响,采用SEM、热分析仪、差式扫描量热仪、热-机械分析仪研究合金的微观组织、导热率与热膨胀系数。结果表明:选择合理的优化工艺参数,W-Ni-Cu(SLM)成形致密度最高达到94.5%;微观组织为难熔相W发生了桥接与团聚,基体相CuNi呈网络状包裹于W相周围;测试试样所加载热流平行于烧结成形方向时,导热系数与热膨胀系数分别是120.314 0W/(m·K)及7.16×10~(-6)/K,加载热流方向垂直于烧结成形方向时,导热系数与热膨胀系数分别是99.257 2W/(m·K)及7.02×10~(-6)/K。不同方向成形测试件导热系数和热膨胀系数的差异是由难熔相W在CuNi相中的分布以及孔隙数量决定的。采用选区激光熔化成形技术可以成形性能较好的W-Ni-Cu合金。     

表面镀钨金刚石/铜复合材料的有限元模拟

利用有限元分析软件ANSYS，对表面镀钨金刚石/铜复合材料进行了数值模拟，研究了金刚石体积分数、金刚石粒径及镀层厚度对表面镀钨金刚石/铜复合材料导热系数和热膨胀系数的影响。结果表明:随着金刚石体积分数的增加、金刚石粒径的增大、镀层厚度的减小，复合材料的导热系数呈现出增加的趋势，与文献数据的变化趋势相符，热膨胀系数受金刚石体积分数影响最大，金刚石粒径选在150~200 μm较为合适。     

热压烧结制备Cu/FeCoCr复合材料的显微组织及热物理性能

利用相图计算的CALPHAD方法和超音雾化制粉技术,在CuFeCoCr体系中设计并制备了一系列微米级复合粉体。通过热压烧结方法在烧结温度为950℃,烧结压力为45 MPa的工艺条件下成功获得块体复合材料。研究了块体复合材料中Cu含量对显微组织,热导率,热膨胀系数以及显微硬度的影响。结果表明:CuFeCoCr块体复合材料均由fcc富铜相和fcc富铁钴铬相组成。该系列复合材料经600℃时效处理8 h后,其热膨胀系数变化范围为5.83×10-6~10.61×10-6 K-1,热导率变化范围为42.17~107.53 W·m-1·K-1。其中Cu55(Fe0.37Cr0.09Co0.54)45复合材料表现出良好的综合性能,即其热膨胀系数和热导率分别为9.08×10-6K-1和91.09 W·m-1·K-1,与电子封装半导体材料的热膨胀系数相匹配。     

利用三辊研磨仪二维化法分散制备部分纤维化纤维素增强聚丙烯

从廉价的纸浆纤维中获得了部分原纤化纤维素(pFC),并通过三辊研磨仪加工制备了纤维增强复合材料。通过三辊研磨机加工的方法,利用强剪切力实现了纤维在疏水性基材聚丙烯(PP)中的良好分散,并通过Micro-CT图像和光学显微镜证实了分散性。在纤维含量为50%时,复合材料的拉伸强度和弹性模量的增加分别超过70%和140%。与纯PP相比,添加纤维素可将复合材料的热膨胀系数(CTE)从平均140×10~(-6)K~(-1)降低到40×10~(-6)K~(-1)。差示扫描量热法(DSC)测试结果显示,与PP相比该复合材料具有稍低的结晶温度和稍高的熔融温度。热重分析(TGA)结果表明,p FC和PP在复合物中为完全为两相,并且p FC的热稳定性低于PP。该研究展示一种以提高p FC增强PP复合材料中纤维的分散度的复合材料制备方法,同时该复合材料对于天然可再生材料的利用以及提高PP的工程应用价值提供了一条思路。     

黏性土和纤维对风积沙改性土热膨胀特性的影响

风积沙改性土的热膨胀特性对评价风积沙改性土路基温度稳定性至关重要.通过在风积沙中掺入不同质量的水泥、黏性土或聚丙烯纤维制成不同配比的改性土,测试改性土的热膨胀系数,研究外加材料的掺入量对改性土热膨胀特性的影响.试验结果表明:改性土的平均线膨胀系数随着水泥掺入量的增加总体呈增大趋势,随着聚丙烯纤维掺入量的增加而减小,随着黏性土掺入量的增加而增大.聚丙烯纤维的掺入可有效降低改性土的热膨胀系数.研究成果可为进一步优化改性土提供研究方向,为高温差沙漠地区工程建设中风积沙改性土温度裂缝的控制提供试验依据.     

Si含量对Al-Si电子封装材料组织和性能的影响

采用热压成形工艺制备了Al-50Si、Al-60Si、Al-70Si合金电子封装材料,研究Si含量对材料组织和性能的影响。结果表明,Si含量对Al-xSi高Si铝合金有很大影响,Si含量为50%时,Al基体形成连续网络结构,但存在大量细小的孔隙。当Si含量增加到60%,Al基体呈连续网络状分布,内部孔洞减少。当Si含量达到70%,Si颗粒相互依存长大的几率更大,Si相尺寸明显长大。Al-60Si合金性能最佳,热导率为128.0W/(m·K),室温到150℃合金的热膨胀系数为9.92×10^-6℃^-1,密度为2.462g/cm^3。     

核能电路模块可靠性仿真物理参数测量方法研究

为了得到完整、准确的故障物理模型,以便用于可靠性建模仿真,需分别利用相应的参数测试设备对这些参数进行试验测试.研究了利用显微力学测试系统进行材料弹性模量和泊松比的测试,利用高温热膨胀仪进行材料热膨胀系数的测试,利用导热系数测试仪进行材料导热系数的测试.通过某型核电SiP控制模块的可靠性仿真过程应用说明了所述物理参数测量方法的应用意义.