AlN表面处理及级配填充对覆铜板绝缘层性能的影响规律与机制研究

在覆铜板绝缘层基体中添加导热陶瓷填料是提高其导热性能的一种有效方法。AlN是一种导热率高、绝缘性好的陶瓷填料, 但其易水解的性质限制了实际应用。此外, 相比于陶瓷填料-树脂基体复合材料体系, 有关填料填充型覆铜板产品性能的系统研究较少。本研究通过对AlN进行磷酸酸洗, 获得了抗水解性能优异的pAlN, 进一步研究了不同pAlN粒径和填充量对覆铜板导热性、剥离强度、介电性能和其他性能的影响。为了获得更有效的填料分布网络, 采取了不同粒径pAlN级配填充策略, 探究了多种级配方案对覆铜板性能的影响, 获得了最优级配和综合性能优异的覆铜板。在最优级配为pAlN-50 μm60%-5 μm5%时, 覆铜板绝缘层的热导率增大至0.757 W/(m·K), 相比纯树脂覆铜板提高160%, 具有优异的力学性能(剥离强度为1.012 N/mm, 弯曲强度为335 MPa)和介电性能(介电常数为4.499, 介电损耗为6.668×10^-3), 同时吸水率低至0.53%。同时探讨了AlN填料在覆铜板应用中存在的问题和解决方法, 系统研究了不同填充方案对覆铜板绝缘层性能的影响, 对其实际应用具有指导意义。     

改性聚四氟乙烯覆铜板的制备与性能研究

用玻璃纤维布增强、聚全氟乙丙烯改性聚四氟乙烯,制备了高性能聚四氟乙烯覆铜板.系统研究了玻璃纤维布及偶联剂的种类与含量、乳液比例等对覆铜板主要性能的影响.结果表明,聚四氟乙烯与聚全氟乙丙烯相容性能好,聚全氟乙丙烯最佳重量百分数为50%.选用Z6032硅烷偶联剂处理1080玻璃纤维布得到综合性能好的覆铜板.增强改性后,覆铜板剥离强度从1.8kN/m提高到2.26kN/m,抗弯强度从100MPa提高到134 MPa.     

低损耗氮杂环聚酰亚胺合成及柔性覆铜板层间胶黏剂的性能

针对先进通讯领域对高频高速柔性覆铜板(FCCL)的迫切需求,采用含杂萘联苯结构的1,2-二氢-2-(4-氨基苯基)-4-[4-(4-氨基苯氧基)-苯基]-2,3-二氮杂萘-1-酮(DHPZDA)、含柔性基团的4,4’-二氨基二苯醚(ODA)/1,3-双(4-氨基苯氧)苯(TPER)二胺单体以及3种芳香族二酐进行共聚,制备了一系列共聚聚酰胺酸(PAA),热亚胺化后得到热塑性聚酰亚胺(TPI)薄膜胶黏剂。将合成的PAA涂覆在商用聚酰亚胺(MPI)基膜上,热亚胺化得到TPI/MPI复合膜,热压覆合铜箔制备了FCCL。对TPI薄膜的热学、力学、介电性能及吸水率进行了测试,对FCCL进行剥离强度测试。结果表明,TPI薄膜具有良好的热学、力学性能以及优异的介电性能,高频下介电常数为3.05～3.12,介电损耗低至0.003～0.005,吸水率为1.12%～1.34%,与铜箔粘接性较好,FCCL的剥离强度为0.68～0.95 N/mm。该系列热塑性杂萘联苯型聚酰亚胺胶黏剂在5G通讯、大数据计算和人工智能领域具有广阔的应用前景。     

含羧基聚酰亚胺共聚物的挠性覆铜板的制备与性能

以4,4’-对苯二氧双邻苯二甲酸酐（HQDPA）和不同比例的4,4’-二氨基二苯醚（ODA）及3,5-二氨基苯甲酸（DABA）为反应单体,通过共聚的方法,制备了一系列聚酰胺酸（PPA）,将其涂覆于铜箔表面,通过热酰亚胺化后得到无胶型挠性覆铜板（FCCL）。研究表明,当二胺为DABA时,聚酰亚胺的力学性能和热学性能最好,表面接触角为61.3°,热膨胀系数为24×10^-6K^-1,介电常数为3.58,制备得到的FCCL的剥离强度达到1.18 N/mm。这种含羧基结构的聚酰亚胺的性能可以满足无胶型挠性印制电路对基底膜材料的尺寸稳定性和粘接性能的要求。     

空间环境下纤维织物绝热材料隔热性能评价与仿真验证

本文以天宫二号空间材料炉多层隔热系统中纤维织物绝热材料为研究对象, 采用空间环境等效试验条件表征研究了织物有效导热系数随在轨温度和压强的变化, 结合微观传热机理对结果进行了分析, 根据表征结果对不同工况下炉内温度场进行了模拟。结果表明: 纤维织物有效导热系数随温度升高非线性增大, 压强越低, 增长越平缓; 随压强降低以指数函数趋势衰减且存在临界压强; 辐射与气相导热是影响空间环境下纤维织物传热性能的主要因素; 炉内温场计算值与匹配实验实测温度整体趋势吻合良好, 炉中心温度最大计算误差为实测温度的 1.3%。该方法更合理地评价了多层纤维材料在使用工况下的绝热性能, 从而有助于建立准确度更高的热仿真模型。     

锅炉管表面NiCrSiB合金高频感应熔覆的数值模拟及熔覆层的性能

目前,管材表面的高频感应熔覆主要集中于试验方面,缺乏理论研究。对锅炉管壁在不同熔覆电流下高频感应熔覆NiCrSiB层的温度场进行了数值模拟,基于感应加热原理进行了有限元分析,并加以试验验证。采用金相显微镜、扫描电镜以及能谱仪对熔覆层的显微组织与成分进行了分析;采用硬度计及王水腐蚀分别测试了熔覆层的硬度及耐蚀性能。结果表明:在250 kHz时,熔覆电流越大,感应加热效率越高,感应加热结束时管内外壁的温差越大,管基体受到的热损伤越小;基体中的Mo元素向熔覆层扩散,熔覆层中的Si元素向基体渗透,过渡区Ni,Cr元素的含量相对熔覆层中的明显减少;熔覆频率为250 kHz,熔覆电流取830 A时,熔覆层和基体过渡区有明显锯齿状的白亮带产生,基体和熔覆层呈冶金结合,熔覆层金相组织为奥氏体+碳化物共晶,具有良好的耐蚀性能,平均硬度为323 HV,是基体的1.79倍。     

基于冲击碰撞模型的空间对接半物理仿真真实性验证方法

为了精确定量研究空间对接动力学半物理(HIL,Hardware-In-the-Loop)仿真系统的仿真结果真实性问题,利用无阻尼弹性碰撞动力学模型构造了空间对接动力学半物理仿真的验证模型,提出了描述半物理仿真系统仿真真实性的评价参数,并推导了计算公式。设计了用于半物理仿真试验研究的验证机构,较详细阐述了试验验证方法。建立了空间对接动力学半物理仿真的试验验证系统。在试验系统的水平和铅锤两个平动自由度上,进行了半物理仿真验证试验研究。验证试验结果及试验系统调试过程表明:所阐述的空间对接动力学半物理仿真系统的验证思想和方法是可行的和实用的。     

鼓式燃气换热系统的性能模拟及试验验证

燃气换热器在研发过程中需要进行大量的测试,并投入巨大的资源。为了节约成本,本文利用计算流体力学(CFD)的方法,在试验的基础上,针对一款包括鼓式燃气换热器(DGH)的换热系统建立数学模型。采用Eddy-Dissipation化学反应模型分析燃烧过程;采用k-ω模型分析流体湍流流动;采用Discrete Ordinates (DO)辐射换热模型分析辐射换热。最后以此为基础针对现有设备进行分析。结果表明:所建立的CFD模型可以很好地分析设备的运行,为产品设计和优化提供理论指导。     

辐射吊顶单元供冷量的理论计算模型及实验验证

根据辐射吊顶单元与周围环境的换热原理,在对毛细管结构合理简化的基础上,建立了毛细管型辐射吊顶单元供冷量的理论计算模型,同时建立了两块辐射吊顶串联时的供冷量计算模型。搭建了实验台,测试在室温25℃,供水温度15~19℃时,单块辐射吊顶单元以及两块辐射吊顶单元串联时的供冷量。测试数据与计算结果对比表明:单块辐射吊顶单元以及两块串联时的理论计算供冷量吻合较好,验证了理论计算模型的正确性。该计算模型可用来预测特定工况下辐射吊顶单元的供冷量。     

空调房间室内热环境的三维数值模拟及实验研究

本文通过建立相应的数学物理模型，利用PHOENICS对空调房间的室内热环境进行了数值模拟，得出了空气温度、流速的分布图，并对模拟房间进行了实验测试，对模拟结果与实测结果进行了分析、比较。分析结果表明模拟值与实测值的吻合度很好，这表明所建立的模型是正确的，模拟结果是可信的。     

采用铜铝复合管的翅片管换热器换热性能数值模拟与实验研究

提出采用一种铜铝复合管,用来替代传统的空调室外机换热器用铜管,可降低成本27.8%。首先通过数值模拟研究了Φ7管径的铜铝复合管与铜管翅片管换热器空气侧的传热与流动性能,计算结果表明,在入口风速为2.5m/s的情况下,与采用铜管的换热器相比,采用铜铝复合管的换热器空气侧的压力分布几乎不变,换热量降低3.12%,对性能影响较小。另一方面,对采用该模型的铜铝复合管换热器进行了性能测试,实验结果表明:铜铝复合管换热器换热量为8775W,与铜管换热器9101W相比降低3.58%,满足换热器标准要求。实验结果与数值模拟结果基本吻合,均证明这种新型铜铝复合管对换热器性能的影响不大,可用于空调的制造中。     

输变电设备用铜铝复合母线研究现状与发展

阐述了输变电设备用铜铝复合母线的发展历史,详细介绍了输变电设备用铜铝复合母线的生产工艺技术、性能、温升计算方法以及行业发展趋势,以期为铜铝复合母线研究人员提供参考与借鉴。     

热处理工艺对铜铝复合母线排界面性能的影响

使用五机架连轧工艺制备了铜铝复合母线排,通过不同热处理工艺对轧态产品进行处理,使用光学显微镜观察了铜铝界面层的形貌,使用显微硬度计测试了界面层的硬度分布,使用能谱对界面处的成分变化进行了分析。结果表明:温度对界面合金化层的影响作用较大;冷却方式对复合母排的力学性能影响较小,复合母排的表面布氏硬度低于铜层的硬度。     

室温拉变形后的铜包铝线材的力学性能和导电性能

经室温拉拔的铜包铝线的显微组织是纤维状细长晶粒，纤维长度与形变量的平方近似地成正比，晶界面积增大系数与形变量近似地成正比。其抗拉强度随形变量增大而增大，与形变量平方根呈直线关系；延伸率随形变量增大逐渐降低；电阻率随形变量增加而直线增加，但相对增量极小。经室温拉拔的铜包铝线的抗拉强度和电阻率可以根据原始材料的相应数据和工艺参数进行预测。     

铜／铝冷轧复合板剥离性能及界面摩擦分析

采用同步轧制方法制备铜／铝复合板,研究了轧制变形量对于铜／铝复合板结合强度和剥离表面形貌的影响,分析了轧制复合界面摩擦机理。研究结果表明,复合板结合强度、剥离表面粘铝、铜基体表面裂纹数都随着轧制变形量的增大而增大。变形量为50％时,结合强度为2N／mm,变形量为60％时,结合强度为7N／mm,变形量为70％时,结合强度为14N／mm。轧制过程中,新鲜金属从结合面裂纹中挤压出来,受界面摩擦力剪切作用,两新鲜金属搓合在一起形成良好结合。     

低温烧结AlN陶瓷的微结构和热导率

采用CaF2，Y2O3和Li2CO3做添加剂，在低温下制备了高热导率的AlN陶瓷，通过SEM，TEM和XRD研究了AlN陶瓷在烧结过程中微结构及晶格常数的变化及其对热导率的影响。研究发现，当使用CaF2-Y2O3做添加剂时，液相对晶粒浸润性较差。不利于AlN晶格的纯化。而添加Li2O-CaF2-Y2O3的AlN陶瓷在烧结温度之前已经完成了液相的重新分布，液相与AlN晶粒之间有较好的浸润性，这促进了AlN陶瓷的致密化和AlN晶格的纯化，有利于获得较高的热导率。     

大型铝合金铸锭均匀化镦拔优化与模拟

目的给实际生产中大型铝合金铸锭的镦拔提供一套较为全面系统的工艺优化依据。方法提出以理论变形量计算为指导的镦拔参数优化方法:首先将变形过程视为均匀变形,计算坯料镦拔的理论等效应变参数公式;然后针对给定的最终坯料尺寸,优化镦拔过程参量,使理论等效应变均值最大;最后根据优化的镦拔过程参量数值,模拟镦拔工艺过程,对比等效应变的理论均值和模拟均值。结果随着镦拔次数的增加,等效应变均值不断增加,理论值与模拟值偏差逐渐减小,但应变均匀性越来越恶化。结论为得到满足均匀性条件的最终坯料提供了一个有效手段。     

AA5052铝合金管件电液成形数值模拟与试验验证

目的 建立AA5052铝合金管件电液成形数值模型,分析其成形过程.方法 应用Johnson-Cook本构方程,基于LS-DYNA平台对成形过程进行数值模拟分析,然后开展工艺试验,验证数值模拟模型的可靠性.结果 在管件电液自由胀形过程中,冲击波波阵面波头压力最高,管壁所受冲击波传递压力的分布关于金属丝几何中心始终是对称的...