泡沫铝冶金连接及其界面结构与力学性能研究

以Zn-10Al合金作为粘结合金,采用功率超声辅助的热浸镀法进行泡沫铝板的冶金连接,采用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)观察接头组织及界面结构,采用X射线能谱仪(EDS)测定界面处元素分布,对样品进行拉伸实验和摆锤冲击实验,并与无功率超声辅助样品和胶接样品比较。功率超声辅助冶金接头密实连续,Zn、Al元素相互扩散,在界面处连续分布;无功率超声辅助接头中存在大量气孔等缺陷。功率超声辅助冶金接头的拉伸性能和冲击性能均优于无功率超声辅助接头和胶接接头。在功率超声辅助下进行连接时,其空化作用和声流能较彻底地破除泡沫铝基体表面的氧化膜,同时能够促进组织均匀化、去气除杂,有利于形成良好的冶金结合和致密的冶金接头。     

快速凝固和直流电处理对铝硅合金中硅形态影响

用氮气雾化法制取了Ａｌ－２１．５４％Ｓｉ合金微粒并进行７００℃重熔处理，对加Ｓｒ变质的Ａｌ－１３．２３％Ｓｉ合金熔体进行了直流电处理。用扫描和透射电研究了不同处理条件对Ａｌ－Ｓｉ合金中共晶硅生长形态的影响。结果表明，快速凝固法制取的合金微粒与重熔处理试样中，共晶硅呈球状和条状。加Ｓｉ变质的共晶硅为弯扭的纤维状，直流电熔体处理后共晶硅转变为圆状，其颗粒尺寸为５０－２００ｎｍ。     

界面涂层对气相渗硅Cf/SiC复合材料力学性能的影响

在1650℃气相渗硅（Vapor Silicon Infiltration—VSI）制备了3D碳纤维增强SiC基复合材料（Cf／SiC），其密度约为1．85g／cm^3．当C／SiC界面涂层存在时，气相渗硅cf／SiC强度为239．5MPa；而无界面涂层存在时，Cf／SiC弯曲强度大幅下降，约为67．4MPa．无界面涂层保护时，气相渗硅过程中纤维与硅蒸气发生反应，使得纤维硅化，造成材料性能下降．纤维表面沉积的C／SiC涂层，不仅保护纤维，避免被硅侵蚀，而且具有弱化界面、偏转裂纹等作用，复合材料的断裂功得到显著提高．将气相渗硅温度提高到1700℃后，有界面涂层存在情况下Cf／SiC复合材料密度显著提高，达到2．25g／cm^3，强度基本与1650℃时相当．     

激光功率对多孔硅微Raman谱的影响

运用微Raman谱仪以不同功率的激光入射到用阳极脉冲腐蚀制备的多孔硅样品以研究多孔硅的稳定性.用斯托克斯与反斯托克斯散射强度的比率确定样品的温度.观察比较不同温度下多孔硅样品的Raman谱趋向,发现在激光功率和样品温度之间的关系曲线上有3个过程,与Raman频移和Raman强度的曲线相一致.所有现象都可以用Si-O键和非晶Si被氧化的机制进行解释.     

IR开发出使用氮化镓的功率器件 利用150mm的GaAs on硅晶圆

美国国际整流器公司（International Rectifier，IR）开发了使用氮化镓（GaN）半导体的功率器件技术平台（英文发布资料）。利用该平台制作的功率器件将考虑向AC-DC转换器、DO—DC转换器、马达驱动电路、照明器具、大功率音响设备及车载设备等扩展。     

硅灰对再生混凝土界面过渡区的影响

为改善再生混凝土的力学和耐久性能,以硅灰为增强材料对再生混凝土进行改良。研究了硅灰对再生混凝土3 d、28 d、90 d抗压强度和28 d、90 d抗氯离子渗透性能的影响。结合扫描电镜、显微硬度等微观观测手段,分析了28 d再生混凝土试样微观结构和性能变化。采用压汞法测试了再生混凝土的孔结构参数,探究硅灰对再生混凝土孔隙性能的影响。结果表明：硅灰可以提升再生混凝土的抗氯离子渗透性能,随掺量的增加提升效果先增后减;掺入硅灰可以改善再生混凝土多重界面过渡区结构,增加界面过渡区(ITZ)显微硬度,降低孔隙率。再生混凝土内部存在较多有害孔隙,硅灰可以细化孔隙结构,降低孔隙率,掺量为6%时效果最佳。     

碳锗掺杂对硅纳米管电子结构和光电性质的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算, 研究了C/Ge掺杂对单壁扶手型硅纳米管电子结构和光电性质的影响。结果表明, 本征态和C/Ge掺杂的硅纳米管均属于直接带隙半导体, 其价带顶主要由Si-3p态电子构成, 而导带底则主要由Si-3p态电子决定。通过C掺杂, 可使硅纳米管的禁带宽度减小, 静态介电常数增大, 吸收光谱产生红移; 而通过Ge掺杂, 可使硅纳米管的禁带宽度增大, 静态介电常数减小, 吸收光谱产生蓝移。研究结果为硅纳米管在光电器件方面的应用提供了理论基础。     

TiAl/40Cr钢扩散连接界面组织结构对接头强度的影响

扩散连接界面组织结构是影响连接性能的关键因素，不同的界面组织结构及生成相所决定的接合强度不同．本文研究了TiAl/40Cr钢的扩散连接，结果显示：连接温度过高及连接时间过长时，由于界面处形成了过多的TiC脆性层及Ti3Al FeAl FeAl2的金属间化合物混合层，接头拉伸强度低；当连接温度较低及连接时间较短时，界面紧密接触与元素扩散不充分，接头拉伸强度也较低．脆性TiC层的生成导致TiAl与40Cr钢之间的扩散连接性能较差，接头均破断于TiC层或TiC层与Ti3Al FeAl FeAl2的金属间化合物混合层之间．     

硅对铝铅轴承合金带与热浸铝钢板热轧复合界面强度的影响

将铝铅合金带分别与热浸纯Al、Al-2%Si合金的钢板进行热轧复合。研究了元素硅、热浸时间、金属间化合物层厚度及缺口界面分数对结合强度的影响。结果表明,在复合过程中产生两种不同界面,铝铅合金与热浸铝钢板通过缺口界面和化合物界面而结合。总的结合强度主要取决于缺口界面强度的大小与分数的高低,而且与后者之间呈线性关系。硅对总结合强度的影响体现在:虽然对化合物界面强度的影响较小,但显著提高缺口界面强度,因而使总结合强度明显提高。在给定实验条件下,使热浸纯Al时的缺口界面强度从约为化合物界面强度的4倍提高到热浸Al-2%Si时的近6倍。     

界面结构对SiCf／Al复合材料性能和声发射行为的影响

运用高分辨场发射扫描电镜（ＦＥ－ＳＥＭ）和声发射（ＡＥ）测试研究了ＳｉＣ纤维铝基复合材料的不同界面组成和界面产物及其对复合材料性能和ＡＥ行为的影响发现富碳自理的ＳｉＣｆ／Ａｌ生成Ａｌ４Ｃ３脆性界面,在伸过程中界面脆断产生许多中幅ＡＥ信号,而富ＳｉＯ２处理的ＳｉＣｆ／Ａｌ生成韧工较高的富氧产物,界面强度较高,在形变过程中不易发生界面断裂,不产生中幅ＡＥ信号。     

SiCf／Al复合材料界面的TEM观察

运用Ｈ－８００透射电镜对ＳｉＣｆ／Ａｌ预制丝及其热压板材薄膜样品的界面进行了观察和分析;参照扫描电镜及拉伸试验结果,对不同工艺条件下界面反应程度及其对复合材料力学性能的影响进行了探讨。结果表明,碳化硅纤维与铝之间存在界面反应,反应程度与制造工艺探讨切相关。合理地选择工艺规范,对提高复合材料力学性能至关重要。     

表面贴装技术的工艺参数对共晶SnPb焊料与铜焊接界面的影响

采用扫描电镜与能谱分析方法,研究了表面贴装技术的工艺参数（包括恒温区保温时间、传送带速度、锡膏粘度和锡膏模板厚度等）对共晶SnPb焊料与铜焊接界面的影响.结果显示,表面贴装技术工艺参数并不明显影响焊接界面金属间化合物（IMCs）层的组成（IMCs层的主要成分为Cu6Sn5相）,但影响IMCs层的形貌,其中传送带速度会影响Cu6Sn5相的平均直径,而锡膏模板厚度与恒温区保温时间则对IMCs层的形态与厚度影响较大.     

碳/铝复合材料界面结合强度对拉伸性能的影响

本文主要研究C/Al复合材料先驱丝的界面结合强度的表征方法以及界面结合状态对复合材料拉伸性能的影响.用自行研制的小型剪切试验机测定复合材料先驱丝的纵向剪切强度,通过计算得到复合材料界面处的剪切强度以此作为界面结合强度的定量表征方法.实验证明,不同界面结合强度的复合丝在宏观上表现出有不同纵向剪切强度值,复合材料的界面结合强度可以用界面剪切强度值定量描述.复合材料拉伸强度随界面强度提高而减少,在满足复合材料横向强度要求前提下,降低复合材料界面结合有利于提高拉伸强度.     

云母填充聚丙烯的界面和力学性质的研究

研究了云母填充聚丙烯体系,通过云母的不同表面处理改变填料的表面性质,以及添加接枝改性聚丙烯作为界面改性剂,考察了不同的界面状况对体系加工流动性以及材料力学性能的影响。实验结果表明,有机偶联剂等表面处理剂有助于填料的分散。带有机长链的处理剂可明显降低体系的熔体粘度,但力学性能未提高,表现出界面润滑效应。硅烷偶联剂处理的云母与聚丙烯熔体的加工混合能接近于未处理体系,但熔混后压制的试样抗张强度显著提高,表现出界面“偶联”效应。添加少量的马来酸酐接枝聚丙烯,与带氨基的硅烷偶联剂相配合,可使填充聚丙烯的抗张强度和断裂伸长都大大提高,表现出界面的强偶联作用。     

树枝状非连续界面对纤维增强复合材料强度的影响

对于含有化合物产生的强界面复合材料,界面结合强度的提高往往使材料的拉伸强度降低.本文研究了这种非连续的复合材料界面对界面裂纹、纤维的强度的影响,分析了非连续界面影响材料强度的机理.     

测试因素对硅钢磁性能测试结果的影响

研究了测试因素对硅钢磁性能测试结果的影响，并提出相应的改进方法，以确保测试结果的准确度。     

SiC-Ni 双涂层的界面反应对 C/Al 复合材料力学性能的影响

研究了不同工艺条件下具有 SiC-Ni 双涂层的碳纤维增强 Al 基复合材料的界面反应、界面结构及其对复合材料力学性能的影响,分析了不同界面条件下复合材料的典型破坏过程。实验表明:以 SiC 涂层作为界面反应阻挡层,可有效地阻止纤维与基体的反应,保证 C/Al 复合材料在界面反应很严重的情况下仍能保持较高的强度水平。初步提出了这种复合材料保持较高强度的原因和断裂机制。     

界面对MMA－St透光复合材料光学性能的影响

采用不同偶联剂处理玻璃纤维以制备纤维增强甲基丙烯酸甲酯－苯乙烯共聚物透光复合材料。在仔细匹配增强材料与基体之间折光指数的前提下，研究几种不同偶联剂对复合材料的界面以及透光率的影响。对单向纤维、玻纤毡和方格布等不同排列形式纤维增强的复合材料透光性能亦作出比较，实验结果表明，复合材料界面状态。粘结以及与界面相关的纤维排列方式对透光复合材料的透光率均产生影响。     

Cr镀层对立方氮化硼(cBN)－玻化陶瓷复合材料界面成分、结构的作用

本文用DTA、XRD、SEM、EPMA等研究了Cr镀层与cBN晶体在600～1000℃范围的界面反应过程,以及界面成分结构特征,讨论了Cr镀层在烧结时与SiO₂-Na₂O-B₂O₃玻化结合剂的的作用。结果表明,Cr镀层与cBN晶体在600℃以上发生界面反应形成CrN,800℃以上开始形成CrB₂,这些在cBN晶体上外延生长的难熔化合物使Cr镀层与cBN牢固结合并阻止了结合剂中碱性组分对cBN的侵蚀,实现了cBN与玻化结合剂间的化学键结合。