聚酰亚胺PI/SiC复合薄膜材料的制备及特性

用化学合成法制备用于电子封装中的聚酰亚胺基复合介电材料,并通过透射电镜、红外光谱仪对复合薄膜材料组织观察、结构表征.结果表明,聚酰亚胺基复合材料实际是一种共聚物,属于分子杂化复合材料,是纳米碳化硅小分子均匀分散在大分子聚合物基体中的复合材料体系,介电常数较低,平均值为ε=2.3,最低达ε=2.0,吸水性也较低.     

钢/铝异种金属激光胶接焊

采用光纤激光器对1.4 mm厚的DC56D+ ZF镀锌钢和1.2 mm厚的6016铝合金平板试件进行了加入胶层的激光搭接焊试验,分析了焊接接头的微观组织、断口形貌和力学性能,研究了不同工艺参数对钢/铝胶接正面与横截面焊缝形貌的影响.结果表明,在激光功率为1650 W,焊接速度35 mm/s,离焦量+3.0 mm,氩气为保护气体且流量为20 L/min的最佳工艺条件下,加入胶层,焊接试样正面焊缝均匀连续,无气孔、裂纹缺陷,钢/铝连接良好;焊接接头抗剪强度与平均剪切力分别为41.45 MPa和1.04kN,力学性能并没有因为胶层的加入而减弱,焊缝区断裂形貌为韧性断裂与准解理断裂的混合形貌.     

1060Al/Al-Al2O3/1060Al层状铝基复合材料热变形模型对比分析

采用Gleeble-3500热模拟试验机在变形温度为25～400℃、应变速率为0.01～10s^-1和真应变为0.85的条件下,对1060Al/Al-Al₂O₃/1060Al层状铝基复合材料进行了热压缩试验,研究其热变形行为,建立了应变补偿的Arrhenius (SCA)、修正的Johnson-Cook (MJC)和修正的Zerilli-Armstrong (MZA) 3种本构模型,并对流变应力的预测值与实验值进行对比。结果表明,层状复合材料流变应力呈加工硬化型,并随温度升高或应变速率降低而降低;在100℃/0.5s^-1、200℃/0.1s^-1和300℃/0.1s^-1条件下,层状复合材料组元层间变形较为协调;3种本构模型中,MZA模型的相关系数最高,R为0.99085、平均绝对相对误差最低,e_AARE为0.046966,更适合描述1060Al/Al-Al₂O₃/1060Al层状铝基复合材料的热...     

钢/铝异种金属光纤激光熔钎焊数值模拟

采用ANSYS有限元软件,建立了钢/铝异种金属光纤激光熔钎焊有限元模型,并采用熔池边界准则验证了其准确性,在此基础上计算了工件的应力与变形. 结果表明,工件上的纵向峰值拉应力出现在焊缝底部热源后方的钢母材一侧,随着焊接过程的持续进行,其数值不断增大,焊接结束瞬间(13 s)达到最大值203 MPa;工件上的应力场呈不对称分布,热源附近区域存在较大应力梯度;工件最大变形量为0.882 mm.     

石墨/铝基自润滑材料的研究

通过化学镀的方法在石墨颗粒表面涂覆了1层均匀连续的镍镀层,并采用铸造法将2％的镀镍石墨颗粒加入Al-11％Si中间合金中,在750℃下保温搅拌1 min.研究了镀镍石墨含量对铸造石墨/铝基自润滑材料性能的影响.采用电子万能试验机、布氏硬度仪、MM-200摩擦磨损试验机和Olympus金相显微镜等仪器对材料的组织和性能进行了表征.结果表明,在基体中加入2％的镀镍石墨后,共晶硅尺寸减小,基体的硬度提高4％,强度提高11.41％,同时材料的摩擦系数降低21％,磨损率降低47.65％.     

铝表面Ce-硅烷-ZrO_2复合膜的制备及表征(英文)

为了改善传统稀土转化膜的性能,运用浸泡法在铝表面制备Ce-硅烷-ZrO2复合膜。运用SEM、AFM、XPS和EIS等技术手段对复合膜层的微观形貌、化学组成和电化学性能进行研究,并与Ce转化膜进行比较。Ce-硅烷-ZrO2复合膜层表面呈堆砌结构,膜内层主要由Ce(III)的氧化物和氢氧化物构成,而膜外层的主要成分是硅烷偶联聚合而成的大分子网状结构。与Ce转化膜相比,加入硅烷和ZrO2纳米微粒后,复合膜表面的微孔和裂纹都明显减少,且耐蚀性能有了明显的改善。     

不同层厚比的铜/铝层状复合板剪切特性研究

为研究铜/铝复合板的剪切特性,对三种不同层厚比的铜/铝复合板进行斜刃横剪加工实验,分析了不同层厚比下铜/铝复合板的断面形貌特征、加工硬化及剪切力的变化规律.结果表明:不同层厚比的复合板材剪切断面形貌特征略有不同,在铜层占比较大时,铜层也会出现断裂带.随着铜层占比的增大(即铜/铝层厚比增加),剪切断面平整性变好,塌角、毛...     

先进表征技术在铝/铜异种金属激光焊接中的应用

铝/铜异种金属激光焊接工艺已成为化工、制冷、航空、航天、汽车等领域电子电器元件制造的关键连接技术,但高反射率使得这两种金属对于激光的吸收率非常低,焊后依然会出现脆性金属间化合物,使力学性能急剧降低.材料表征是材料科学与工程研究及应用的重要手段和方法,目的就是要了解、获知材料的成分、组织结构、性能以及它们之间的关系.机器...     

外圆表面送粉激光熔覆ZrO2/Ni60A复合涂层组织及硬度

在304不锈钢外圆表面激光熔覆镍基氧化锆金属陶瓷粉末,对激光工艺参数优化,制备工艺性能良好的熔覆层。研究了激光工艺参数对熔覆层宏观形貌、显微组织和硬度分布的影响。结果表明:激光功率为1.5 kW时,涂层硬度最佳;随着扫描速度的增大,熔覆层的组织有细化的趋势;通过优化扫描速度,可得到显微硬度较高,且沿熔覆层表面垂直方向的硬度分布变化不大的熔覆涂层。     

不同速度下Al2O3颗粒增强铝锰基复合材料摩擦磨损性能的研究

在不同磨损速度下对铝锰合金及其复合材料进行摩擦磨损试验。结果表明,在高速条件下材料的磨损比在低速条件下严重;由于Al2O3颗粒分享载荷的作用,随着载荷的增加,铝锰基复合材料的耐磨性比铝锰合金高。     

Er_2O_3对CaTiO_3/CaAl_(12)O_(19)材料结晶性能的影响

以铁合金厂铝钛渣为主要原料,通过高温固相反应制备CT/CA6复相材料,研究了不同Er2O3加入量及煅烧温度对合成材料结晶性能影响。利用XRD、SEM及相关分析软件对烧后试样中结晶相的晶胞参数、晶胞体积、相对结晶度及微观结构进行计算和分析。结果表明,通过改变煅烧温度和添加剂氧化铒用量可以实现对合成材料中结晶相缺陷数量以及结构中液相量的控制,改善材料中结晶相的结晶性能,同时合成材料中钙钛矿和六铝酸钙晶胞参数会出现规律性变化。加入0.8%氧化铒的CT/CA6材料经1500℃烧后试样的相对结晶度较高,微观结构中结晶相的结晶性能较好。     

铜/铝异质金属层状复合板搅拌摩擦焊接技术研究

本文选用复层占比约23%的6.5 mm厚铜（复层）/铝（基层）金属层状复合板作为焊接对象,研究对其进行搅拌摩擦焊接（FSW）的可行性;同时重点研究焊接工具的作用位置（复层在上和基层在上）对于焊接过程的影响;此外,结合有限元模拟技术,分析FSW过程中焊接工具的热力耦合作用对于铜复层流动行为的影响,以及接头中微观组织,尤其是界面区组织的变化。结果表明,在下压量为0.2 mm、焊接速度为150 mm/min和旋转速度为900 r/min的焊接参数下,当采用铝基层在上的焊接方式时,铜复层侧受焊接工具热机作用影响较弱,向上迁移作用较小,并且由于底部作用温度较低、铜复层熔点较高以及导热性较强,因此容易导致在接头底部形成明显的隧道缺陷;当铜复层在上时,可以获得成形良好的FSW接头,由于焊接过程中后退侧和前进侧温度存在差异,在温度较低的后退侧中的铝-铜界面区域,仅形成了少量的Al-Cu金属间化合物层;在温度较高的前进侧中铝-铜界面区域,则由较厚的脆性Al-Cu金属间化合物层组成,该FSW接头的平均抗拉强度为85.2 MPa,约为母材抗拉强度的62.7%。     

TiB_2/A356铝基复合材料的熔模铸造数值模拟研究(英文)

研究了TiB2/A356铝基复合材料的某航空零件熔模精密铸造性能。根据该复合材料的各热物性参数和TiB2体积分数的关系,结合Pro CAST软件对其数据库进行二次开发,建立了体积分数为10%的TiB2/Al铝基复合材料的热物性参数随温度变化的关系。对某航空薄壁零件进行熔模铸造模拟,模拟结果显示:通过提高A356浇注温度、浇注速度和在浇口与冒孔周围添加保温材料措施,使零件表面的缩孔、缩松缺陷得到解决。     

铝/钢焊接接头界面Fe2Al5生长模拟研究

基于蒙特卡罗随机模型,模拟铝钢焊接接头界面金属间化合物Fe2Al5的生长过程。针对Fe2Al5的特殊晶体结构,通过随机选定Fe2Al5的c轴方向与形核界面的夹角来确定晶粒生长取向,以实际焊接过程的热循环作为模型的温度参考,采用局部抽象的网格之间的结合能的变化作为生长驱动力来建立模型。模拟结果表明,不同形核取向下的晶粒生长存在明显的竞争生长现象,而夹角为90°的晶粒生长竞争优势明显,使界面上生长的Fe2Al5呈现“板条状”分布,导致这一现象的根本影响因素为Fe,Al原子在Fe2Al5晶粒中的扩散机制不同,这与实际的试验结果非常符合。     

TiB2/Al复合材料高温拉伸材料常数的研究

在变形温度为350～500℃、应变速率为0.0001～1 s-1变形条件下对原位合成TiB2(质量分数86351Al复合材料进行了高温拉伸实验,并采用双曲正弦模型,确定了复合材料的常数.结果表明:流变应力峰值op与Z参数之间能较好地满足双曲正弦关系,得到流变应力峰值op解析表达式中常数A,n和n值分别为605.5×1012 s-1,0.027 MPa-1和10.018,Z参数中的激活能Q值为256.78 kJ·mol-1.     

改性LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2正极材料的合成及其电化学性能

采用固相反应法制备Mg2+掺杂的锂离子电池正极材料LiNil/3Col/3Mnl/3O2,并将Mg2+最佳掺杂量为0.03(摩尔分数)的样品进行CuO复合。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电池测试系统等手段对制备的LiNil/3Col/3Mnl/3O2样品的结构、形貌及电化学性能进行表征。结果表明:Mg2+掺杂没有改变LiNil/3Col/3Mnl/3O2的层状结构,Mg2+掺杂量为0.03的LiNil/3Col/3Mnl/3-0.03Mg0.03O2材料具有最好的电化学性能和循环性能,在0.2C倍率下,首次放电比容量达158.5 mA·h/g,10次循环后容量保持率为91.2%。添加CuO的LiNil/3Col/3Mnl/3-0.03Mg0.03O2的首次放电容量为167.4 mA·h/g,高电压下达到181.0 mA·h/g;循环10次后,放电比容量为159.4 mA·h/g,容量保持率为95.3%,改性后的放电比容量、循环性能及在高倍率和高电压下的性能均得到改善。     

铜铟镓铝硒(Cu(InGaAl)Se2)薄膜制备及其光学性能研究

本文采用溶剂热法制备出掺铝的铜铟镓硒Cu(InGaAl)Se₂(简称CIGAS)纳米粉末,并直接将此纳米粉末作为蒸镀材料制备铜铟镓铝硒CIGAS薄膜,再将其放置在装有高纯硒粉的自制密封法兰内在真空下进行硒化和退火处理,从而得到符合化学计量比的铜铟镓铝硒CIGAS薄膜。采用X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)以及扫描电镜(STM)观测和能谱(ED)对样品结构和成分进行测量,确认CIGAS薄膜样品是黄铜矿结构和铜铟镓硒成分。采用椭圆偏振光谱测量术对铜铟镓铝硒CIGAS薄膜进行椭偏光谱测量,进而得出薄膜光学参数如折射率n(λ)、消光系数k(λ)、吸收系数以及薄膜光能隙Eg, 并发现Al元素的掺杂明显增加了薄膜光能隙,并进行了相关物理分析。     

钢铝一体化车身结构机械连接技术试验研究(英文)

不同材料的板件连接技术对开发钢铝一体化车身结构至关重要。机械连接技术是连接异种金属的新方法,通过试验方法,研究影响机械连接接头剪切强度与剥离强度的因素,这些因素包括冲头尺寸、异种金属板材的放置次序、板材厚度、连接接头直径等,得到了接头最大剪切力与最大剥离力随这些因素变化的规律,这些因素的影响从大到小依次为冲头尺寸、异种金属板材的放置次序、板材厚度、连接接头直径。研究结果为设计出优质的钢与铝机械连接接头提供了依据。     

LiOH-Li_2CO_3低共熔混合锂盐体系合成LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2

利用低共熔组成的0.24LiCO3-0.76LiOH混合锂盐体系,与钴、镍、锰的球形氢氧化物按1.1:1混合,无需前期球磨,直接经二段控温程序制备出锂离子正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2。X射线衍射分析表明合成的Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2结晶度高,具有规整的层状α-NaFeO2结构,扫描电镜显示产物颗粒均匀,振实密度高达2.89g·cm-3,显著高于用单一锂盐制备的同样产品(2.4g·cm-3)。充放电测试表明,材料具有良好的电性能,首次充放电容量为176和166mhA·g-1,循环50次后,材料的电性能没有明显的衰减。