热处理对激光沉积修复GH4169合金高温性能的影响

热处理是改善激光沉积修复GH4169合金力学性能的重要手段。研究了不同热处理方式和时效热处理温度对激光沉积修复GH4169合金高温拉伸性能的影响规律,结果表明:采用局部热处理和真空热处理方式对修复试样进行直接时效热处理后,试样显微组织与沉积态基本一致,枝晶间Laves相少量熔解;真空热处理后试样的高温抗拉强度和屈服强度略高,达到锻件标准Q/3B 548-1996(高强)的86%和95%,断后伸长率略有下降。在提高时效热处理温度后,Laves脆性相进一步轻微熔解,修复试样的高温抗拉强度与屈服强度有所提高,达到锻件标准的92%和98%。     

用于半导体激光器热沉的金刚石膜/Ti/Ni/Au金属化体系的研究

提出了一种用于半导体激光器热沉的金刚石膜/ Ti/ Ni/ Au金属化体系.采用金属化前期预处理、电子束蒸镀技术和后续低温真空热处理,金属层和金刚石膜之间获得了良好的结合强度.AES分析表明Ti/ Ni/ Au金刚石膜金属化体系中,Ni层起到了良好的阻挡效果;XRD显示预处理过的金刚石膜,镀膜后经过6 73K,2 h低温真空热处理,Ti/金刚石膜界面形成Ti O和Ti C;RBS分析进一步证实该金属化体系在6 73K,1h真空加热条件下具有良好的热稳定性.采用完全相同的半导体激光器结构,金刚石膜热沉的热阻仅为氮化铝热沉的4 0 % .     

制备工艺对厚膜SnO_2气敏元件性能的影响

采用平面丝网印刷技术制备不同厚度的 Sn O2 厚膜气敏试样 ,在不同温度下进行热处理后 ,测量试样对乙醇气体的灵敏度 ,研究热处理温度及敏感膜厚度等对元件性能的影响。结果表明 ,热处理温度和膜厚的均匀性会影响元件的电阻值和灵敏度 ,准确控制热处理温度和膜厚能显著改善元件的灵敏度和一致性。     

用于半导体激光器热沉的金刚石膜/Ti/Ni/Au金属化体系的研究

提出了一种用于半导体激光器热沉的金刚石膜/Ti/Ni/Au金属化体系.采用金属化前期预处理、电子束蒸镀技术和后续低温真空热处理,金属层和金刚石膜之间获得了良好的结合强度.AES分析表明Ti/Ni/Au金刚石膜金属化体系中,Ni层起到了良好的阻挡效果; XRD显示预处理过的金刚石膜,镀膜后经过673K,2h低温真空热处理,Ti/金刚石膜界面形成TiO和TiC;RBS分析进一步证实该金属化体系在673K,1h真空加热条件下具有良好的热稳定性.采用完全相同的半导体激光器结构,金刚石膜热沉的热阻仅为氮化铝热沉的40%.     

激光粉末床熔融Ti6Al4V合金高周疲劳性能研究

为研究激光粉末床熔融(laser powder bed fusion, LPBF)成形Ti6Al4V合金的高周疲劳性能，采用LPBF技术在不同激光功率下成形Ti6Al4V合金试样，并对最佳工艺参数成形试样进行了热处理；研究成形试样表面形貌与合金显微组织演变行为，并进行热处理Ti6Al4V合金静态拉伸和不同应力载荷下的疲劳试验与裂纹扩展速率试验。结果表明，当激光功率为300 W时，成形试样的表面平整且试样内部无明显孔隙、裂纹等冶金缺陷；同时经热处理试样显微组织由针状α′马氏体转变为粗化的α+β层状混合物；在应力比为0.06条件下，循环基数为10~7的热处理Ti6Al4V合金的疲劳强度为567.5 MPa,稳定扩展区的疲劳裂纹扩展速率da/dN与应力强度因子幅度ΔK呈线性关系。     

CVD金刚石薄膜金属化及其与金属的焊接研究

针对CVD金刚石在微波管中的应用特点,提出一种金刚石膜表面金属化新工艺。该工艺采用Ti/Mo/Ni体系和磁控溅射镀膜方法,与无氧铜焊接获得了良好的接合性能,封接件平均抗拉强度大于113.7 MPa。X射线衍射分析证实：经820℃真空热处理,金刚石与钛膜界面形成Ti8C5和TiO。     

热处理对激光熔化沉积TA15钛合金组织及压缩性能的影响

以真空等离子旋转电极雾化TA15钛合金粉末为原料,利用激光熔化沉积快速成形技术制备TA15钛合金板材.在α+β两相区内对合金进行退火热处理,研究热处理温度对合金组织、硬度及抗压强度的影响,分析了经不同温度退火后合金的断裂机理.结果表明:试样经两相区退火热处理后呈现出一种特殊的双态组织,初生α相的含量随热处理温度的升高而逐渐降低,且初生α片端的"叉形"形貌越来越明显;在两相区上部热处理后的试样,初生α相呈"竹节"状;试样的平均硬度值随热处理温度的升高变化不大,硬度值较稳定;试样的压缩强度对热处理温度的变化不敏感,断裂机制为延性断裂.因此,可通过在较大温区范围内调整热处理工艺来获得优异的综合力学性能.     

激光增材制造Ti60A钛合金的氧化行为

利用激光增材制造技术制备了沉积态和锻态Ti60A钛合金,并在600~800℃温度下进行了氧化实验,研究了不同氧化条件下试样的增重量及显微硬度的变化规律。结果表明,沉积态和锻态Ti60A合金的表面氧化产物主要由Ti O2和Al2O3构成,氧化层的生成是由氧向基体内扩散与Al和Ti元素向外扩散的共同作用所致;在相同的实验条件下,与锻态的相比,沉积态Ti60A合金氧化增重量更小,表面氧化层更致密,厚度更小,氧元素的扩散深度更小,高温抗氧化性能更好。     

激光熔化沉积Ti_2AlNb基合金的显微组织和拉伸性能

通过激光熔化沉积同步输送的Ti-22Al-25Nb合金粉末,在TA15钛合金基板上制备出Ti2AlNb基合金薄壁试样,分析了沉积态和热处理态Ti2AlNb基合金的微观组织、相组成,测试了沿沉积扫描方向热处理态材料在室温25℃和高温750℃下的拉伸性能。结果表明,激光熔化沉积Ti2AlNb基合金组织致密,沉积态和热处理态均由B2,α2和O相组成,热处理状态下,激光熔化沉积Ti2AlNb基合金室温和750℃下抗拉强度分别为1012 MPa和702MPa,延伸率分别为1.8%和2.2%。     

一种破坏薄膜微柱状结构的镀膜方法:计算机模拟与机理分析

提出一种基于在0°～180°范围内连续改变沉积膜的蒸发角的方法,利用这种方法可以破坏真空沉积薄膜的典型柱状结构,从而使沉积膜的结构接近大块材料的结构.本文给出了这种结构膜的生长公式,并计算与摸拟了这时薄膜的微观结构,同时分析了由于这种结构而使薄膜具有良好特性的机理.     

铍青铜(QBe2)超塑性的研究

本文对硬态铍青铜(QBe2)的超塑性力学行为和组织变化进行了研究。合金在温度为450～640℃和应变速率为1.95×10~(-4)～1.67×10~(-2)S~(-1)的范围内拉伸,能呈现较好的超塑性效应。当合金在550℃下以1.95×10~(-4)S~(-1)的应变速率拉伸时,延伸率可达780％。在较低的应变速率下拉伸。合金具有各向异性。在550℃下以8.33×10~(-4)S~(-1)的应变速率拉伸时,拉伸方向与原材料轧制方向成0°、45°和90°角的试样,延伸率分别为550％、860％和675％。而在较高的应变速率下拉伸,这种塑性差异消失。合金不需预先处理便可进行超塑性变形,通过动态再结晶使原始形变组织转化为微细等轴晶粒,同时利用第二相粒子对晶界的钉扎来控制晶拉粗化。拉伸后的试样在光学显微镜下观察未发现空洞,但试样的断裂却是由空洞的连接所致。     

钼上直接镀金镀铑

钼的自然氧化膜上镀金后,随即在干氢中进行热扩散,钼的氧化物则被还原,金镀层即与钼扩散焊接在一起。该法不会引起钼再结晶而降低其延展性。Ti—Zr—Mo合金镀铑后,接着进行真空热处理,氧化物被汽化而使铑与合金扩散焊接起来。     

热处理中As压对半绝缘GaAs缺陷的影响

在 95 0°C和 1 1 2 0°C温度下 ,对非掺杂半绝缘 LECGa As进行了不同 As气压条件下的热处理 ,热处理的时间为 2～ 1 4小时。发现不同 As压条件下的热处理可以改变 Ga As晶片的化学配比 ,并导致本征缺陷和电参数的相应变化。在 95 0°C和低 As气压条件下进行 1 4小时热处理 ,可在样品体内 (表面 1 5 0 μm以下 )引入一种本征受主缺陷 ,使电阻率较热处理前增加约 5 0 % ,霍尔迁移率下降 70 %。这种本征受主缺陷的产生是由于热处理过程中样品内发生了 As间隙原子的外扩散。提高热处理过程中的 As气压可以抑制这种本征受主缺陷的产生。真空条件下在 1 1 2 0°C热处理 2～ 8小时并快速冷却后 ,样品中的主要施主缺陷 EL2浓度约下降一个数量级 ,提高热处理过程中的 As气压可以抑制 EL2浓度下降。这种抑制作用是由于在高温、高 As气压条件下 ,发生了间隙原子向样品内部的扩散     

激光诱导等离子体在金刚石表面沉积金属薄膜

介绍了一种利用脉冲准分子激光轰击钛(或镍)靶诱导出等离子体从而在金刚石颗粒表面沉积Ti，Ni等金属保护层的新方法。使用抗压强度测定仪测定并比较了金刚石颗粒表面镀敷金属层前后的抗压强度值，使用金相显微镜观察了金刚石镀膜前后的表面微观状态，并利用x射线衍射仪(XRD)测定了沉积在金刚石颗粒表面金属层的组份。结果表明，利用脉冲准分子激光在金刚石颗粒表面镀Ti后其抗压强度显著增加，而且由于脉冲准分子激光轰击金属靶材后诱导的等离子体能量较高，即使在非高温工作情况下也可在金刚石表面生成TiC膜，这大大提高了金属膜层与金刚石颗粒之间的结合紧密度，这种TiC膜层的形成对于延长金刚石锯片的使用寿命具有重大意义。     

行波管金刚石输能窗片金属化影响因素分析

为制备行波管用金刚石输能窗片,分析金刚石金属化影响因素。采用粗糙度、拉曼光谱评估金刚石材料性能。采用酸洗、离子束刻蚀清洗金刚石表面。采用冲压掩膜、光刻掩膜防护非金属化区域。通过物理气相沉积制备Ti/Mo/Ni金属化层,并通过真空热处理方法制备TiC过渡层。结果表明:当金刚石内石墨的质量分数低于1%时,离子束刻蚀方法一方面去除金刚石表面杂质,另一方面将表面粗糙度从0. 256μm提升至0. 343μm;相比冲压掩模,光刻掩模降低界面孔隙率,减少了金属离子对掩模底层的污染,过渡区域宽度从200μm减少至10μm; 700℃保温过程促进了TiC的形成,提升了金属化层结合强度,促进了抗热冲击性能。     

非离子表面活性剂对助焊剂润湿性能的影响

在软钎焊免清洗助焊剂中分别添加了3种不同含量的非离子表面活性剂:TritonX—100、Tween—20和PEG2000,得到了3组助焊剂。使用这3组助焊剂和Sn0.7Cu无铅钎料在纯铜板上进行了铺展测试。结果表明,添加TritonX—100和添加Tween—20的质量分数均为0.6%时,钎料的润湿角最小值分别为30.07°和29.70°,铺展面积最大值分别为56.67mm2和58.53mm2;添加PEG2000质量分数为0.3%时,钎料的润湿角最小值为26.70°,铺展面积最大值为66.88mm2,比未添加时增加26.9%。适量加入非离子表面活性剂能够改善助焊剂的润湿性,并提高无铅钎料的铺展能力。     

SnAgCuRE系钎料合金的润湿特性

选择商用水溶性钎剂,以润湿平衡法,研究了SnAgCuRE系钎料合金在表面贴装元器件上的润湿特性。结果表明:当w(RE)为0.1%时,预热15s,255℃钎焊5s,该钎料合金具有最大的润湿力1.510mN和最小的润湿角11.03°,与传统的Sn63Pb37钎料的润湿力相当,可满足表面组装元器件对其润湿性能的要求。     

太赫兹器件用新型复合多层金刚石材料的研究

微波器件频率进入太赫兹,输能窗的厚度减小至一百甚至几十微米。常规的介质材料,或者多晶金刚石材料已经难以满足强度和真空密封性能的要求。为此设计并研制出一种新型微/超纳米复合多层金刚石膜。该膜采用微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD),通过反应气源和沉积参数的改变,实现在硅衬底上依次原位生长微米尺度和超纳米尺度的金刚石膜。研制的复合多层金刚石膜表面粗糙度Ra<0.5μm,生长面的断裂强度高达1550MPa,是普通多晶金刚石膜的三倍。用该膜封接的输能窗目前已经通过真空密封性测试,将首次应用于太赫兹真空器件。     

电气和电子工程用材料科学

TG132. 27,TM2712005040007真空磁场热处理对Tb0.3Dy0.7Fe1.95合金磁致伸缩性能的影响/沙玉辉,江丽萍,赵增祺,吴双霞,左良(东北大学材料与冶金学院)//真空.―2004,41(6).―12～14.研究了磁场热处理对Tb0.3Dy0.7fgFe1.95多晶合金磁致伸缩性能的影响.将定向凝固得到的多晶合金,在真空条件下,加热到居里点附近不同温度,在加磁场下保温一定时间后冷却到室温,测量其磁致伸缩系数,并且进行X衍射分析.实验结果表明,在稍低于居里点的温度,沿垂直于棒的轴线加磁场保温一定时间后冷却,合金的磁致伸缩系数明显提高,沿样品棒轴线的晶体取向有一定程…     

MPCVD金刚石膜沉积技术及金刚石膜材料在微波电真空器件中的应用

金刚石膜是一种集众多优异性能于一身的新材料,尤其是其热导率高、绝缘性能好以及微波介电损耗低等特点,使金刚石膜在微波电真空器件领域有着重要的应用前景。目前,以微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）方法制备高品质金刚石膜的技术已趋向成熟。本文将针对微波电真空器件这一应用背景,简要介绍国内外高品质金刚石膜MPCVD沉积技术的发展现状,进而对金刚石膜材料应用于微波电真空器件领域的一些典型实例进行简单的介绍。