ZnO对钙长石/莫来石复合材料性能的影响

以钙长石和莫来石等为主要原料,制备了与硅芯片相匹配的新型复合材料。研究了烧结助剂ZnO的加入量、烧结温度和显微结构等因素对材料性能的影响。结果表明:当w(ZnO)为8%时,该复合材料烧结温度为1000℃,其主要性能如下:在1MHz下εr为6.48,tanδ为4.00×10–3,抗折强度为76.29MPa,αl(25~500℃)为3.44×10–6℃–1。     

玻璃-莫来石陶瓷复合材料基板的研究

以低介电常数的玻璃粉末和莫来石粉末为原料,制备了玻璃–莫来石陶瓷复合材料基板。研究了烧结温度和莫来石含量对复合材料的介电性能和抗弯强度的影响。结果表明,当莫来石质量分数为50%时,玻璃–陶瓷复合材料经1 000℃、2 h的烧结后,其相对介电常数er为4.6、介质损耗tgd 为0.008、抗弯强度s 为90 MPa。另外,该复合材料在200~600℃之间的热膨胀系数约为4.0×106℃1,与Si、GaAs等半导体材料的热膨胀系数相近,可望作为优质封装材料应用。     

玻璃–莫来石陶瓷复合材料基板的研究

以低介电常数的玻璃粉末和莫来石粉末为原料,制备了玻璃–莫来石陶瓷复合材料基板.研究了烧结温度和莫来石含量对复合材料的介电性能和抗弯强度的影响.结果表明,当莫来石质量分数为50%时,玻璃–陶瓷复合材料经1 000℃、2 h的烧结后,其相对介电常数εr为4.6、介质损耗tgδ为0.008、抗弯强度σ为90 MPa.另外,该复合材料在200～600℃之间的热膨胀系数约为4.0×10-6℃-1,与Si、GaAs等半导体材料的热膨胀系数相近,可望作为优质封装材料应用.     

原位TiC-AlN/Al复合材料中AlN/Al界面的微结构的研究

本文用透射电镜（ＴＥＭ）的衍技术和高分辨电镜（ＨＲＴＥＭ）研究了用原位固－气－液三态反应法制备的原位ＴｉＣ－ＡｌＮ／Ａｌ复合材料中ＡｌＮ颗粒与Ａｌ界面的微现组织结构，发现ＡｌＮ／Ａｌ界面两侧晶休的两个晶面存在平行关系；（１０１）ＡｌＮ／（１１１）Ａｌ。作者从金属固溶和金属结晶理论出发，分析了ＡｌＮ／Ａｌ界面微结构的形成机制，较好地解决了原位了ＴｉＣ－ＡｌＮ／Ａｌ昨合材料中界面结合较好的原因。     

激光焊接铝基复合材料钛的原位增强作用

本文采用激光焊接SiC_p/6063铝基复合材料,并利用Ti对焊缝进行原位增强。研究结果表明,焊缝和热影响区均较窄,焊缝中观察不到孔洞存在。对焊缝中心的微观组织分析表明,焊缝基体的晶粒非常细小,呈等轴结晶方式,焊缝组织非常致密,没有明显的微观气孔和裂纹。焊缝中已经观察不到SiC颗粒与基体在熔焊条件下发生反应生成的针状反应物Al_4C_3,而是尺寸更为细小的TiC颗粒,近似呈球形,在焊缝中分布比较均匀。整个焊接区域转变为母材是SiC颗粒增强的Al基复合材料,而焊缝主要是以TiC颗粒增强相以Ti为基体的局部区域。研究结果表明,用钛作为合金化元素通过使用原位焊缝合金化/脉冲激光焊接SiC_p/6063复合材料可以达到完全抑制在焊缝中心区形成Al_4C_3,焊缝接头强度由于快速固化的TiC等相而得到提高。     

SiCp/6061Al金属基复合材料焊缝“原位”

以Ti作为合金化元素对SiCp/6061Al金属基复合材料(SiCp/6061AlMMC)进行焊缝“原位”合金化激光焊接。研究了焊缝“原位”合金化元素Ti添加量对焊缝显微组织的影响。结果表明,采用焊缝“原位”合金化方法激光焊接SiCp/6061AlMMC,可以有效抑制焊缝中针状脆性相Al4C3的形成,并获得以均匀分布TiC,Ti5Si3等为增强相的新型金属基复合材料焊缝,焊缝“原位”合金化激光焊接是焊接SiCp/Al复合材料的一种新方法。     

低熔、低介玻璃粉末的初步研究

通过玻璃组成与性能关系的设计研究,以及玻璃／钙长石／莫来石复合设计,研究了合适的玻璃相种类对复合材料的介电性能等的影响。通过比较其综合性能,初步确定出性能优良的低熔、低介玻璃粉末。     

PZT铁电薄膜的低温原位生长

在溅射法预制备的LaNiO3/Si基片上,用射频溅射法在较低的衬底温度(235～310℃)和纯Ar气氛中原位生长Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)薄膜.通过优化溅射功率、基片温度等工艺,最后在260℃的较低基片温度上成功制备出具有良好铁电性的PZT薄膜.使用X射线衍射(XRD)测试样品的结构,原子力显微镜观察其表面形貌,TD-88A标准铁电测试系统测试样品(Ar/PZT/LNO结构)的铁电性能.结果表明:(1)溅射功率110W,基片温度260℃时,原位沉积的PZT呈(111)、(200)取向;(2)上述工艺制备的PZT薄膜展现良好的铁电性,在5V测试电压时,其剩余极化为23.1uc/cm2,漏电流密度为1.34×10-4A/cm2.     

ZrC改性碳/碳复合材料的氧化及烧蚀行为

采用ZrOCl2·8H2O为改性添加剂前驱体,利用Zr与碳基体之间的原位反应制备了ZrC改性碳/碳(C/C)复合材料。借助热分析和氧乙炔烧蚀试验,研究了所得试样的抗氧化和抗烧蚀行为;用X射线衍射仪和扫描电子显微镜检验观察了改性前后C/C复合材料的烧蚀形貌和Zr的存在形式。结果表明:ZrC颗粒尺寸细小,在试样中分布均匀;改性C/C复合材料质量烧蚀率比改性前降低了43.6%。     

C/SiC复合材料的在线气相穿刺连接

提出了一种C/SiC复合材料的连接方法:在线气相穿刺连接。该方法是在C/SiC复合材料制备的最后一步——SiC沉积过程中,对待连接件进行C纤维束穿刺,穿刺后继续沉积SiC,最终在完成复合材料制备的同时,结束复合材料的连接过程。采用该方法,对2D和3DC/SiC复合材料进行了在线气相穿刺连接。结果表明:在线气相穿刺连接所得接头热物理和热化学相容性好,连接应力低,拉伸强度可达82MPa,连接过程不影响构件的使用温度,是一种适合于纤维增韧陶瓷基复合材料的连接方法。     

Ni3Al/聚酯复合材料的制备及电磁特性研究

采用高能球磨结合热处理工艺合成的金属间化合物Ni3Al粉体,与不饱和聚酯复合制备了Ni3Al/聚酯复合材料,应用微波网络S参数法测量了Ni3Al/聚酯生物复合材料的复介电常数、复磁导率及反射率等电磁性能,结果表明:Ni3Al/聚酯复合材料,在一定频率范围内具有良好的吸波性能,在1~3.25 GHz范围内其反射衰减率均小于–10 dB,该复合材料在民用电磁防护方面具有很好的应用前景。     

In-situ ellipsometric measurements of the MBE growth of CdTe/HgTe and CdTe/ZnTe superlattices

Phase modulated ellipsometric data recorded during molecular beam epitaxial growth of CdTe/HgTe and CdTe/ZnTe superlattices on (100) and (211)B oriented Cd_0.96Zn_0.04Te and GaAs substrates are presented. The measurements provide a continuous monitor of the growth process, thickness, growth rate, compositional data, and evidence of interdiffusion in CdTe/HgTe superlattices at elevated temperatures. The thickness measurements are independent of growth kinetics and surface orientation and agree well with those obtained from x-ray diffraction and reflection high energy electron diffraction. Ellipsometry shows that the incorporation of Hg in CdTe is significantly higher on (100) oriented surfaces than on (211)B oriented surfaces. Fine structure in the data from CdTe/ZnTe superlattices may be associated with a surface reconstruction during deposition of each CdTe layer. The experimental results for CdTe/HgTe superlattices compare well with results of thin film multi-layer calculations. The general applicability of ellipsometry as an in-situ analytical technique for epitaxial growth of a range of semiconductor superlattices is discussed.     

Solid phase epitaxial growth of II-a fluorides on semiconductors by in-situ rapid isothermal processing

In general, during the deposition of epitaxial dielectrics, the substrate is heated at elevated temperatures, which is undesirable for a number of applications. In this paper we report the use of in-situ rapid isothermal processing for the solid phase epitaxial growth of CaF₂ on Si (111) and BaF₂ and SrF₂ on InP (100) substrates. X-ray diffraction, TEM, SEM, and XPS studies of grown films have clearly established the superiority of in-situ annealing over ex-situ annealing.     

Realization of in-situ sub two-dimensional quantum structures by strained layer growth phenomena in the InxGa1- xAs/GaAs system

We confirm that as the misfit strain in pseudomorphic epitaxial layer increases, surface thermodynamics controlled growth modes can change from a layer-by-layer to a three-dimensional (3-D) island mode. Both in-situ reflection high energy electron diffraction studies and in-situ scanning tunneling microscopy studies are utilized to demonstrate this transition to 3-D growth. This concept allows one to grow GaAs/In_xGa_1-xAs/GaAs heterostructures where the electrons in In_xGa_1-xAs are possibly confined in lower dimensions.     

基于MSPH方法模拟激光对树脂基复合材料的辐照效应

树脂基复合材料在激光辐照下通常会发生复杂的物理化学变化,可能涉及材料热分解、烧蚀、汽化和比较复杂的界面问题。鉴于无网格粒子法在处理大变形、网格畸变和材料烧蚀等问题时有优势,利用改进的光滑粒子方法对激光辐照下复合材料树脂基热解时的三维温度场模型进行数值求解。将数值模拟结果与实验结果进行对比,考察了改进的光滑粒子方法对所考虑问题的适用性。结果表明:改进的光滑粒子方法适合于模拟激光对树脂基复合材料的辐照效应,在激光与物质相互作用领域,该方法也是值得关注的一种数值方法。     

基于超材料设计实现C/Co复合材料的超宽带吸收

本文通过简单的一步热解法合成了C/Co复合材料,在材料质量填充浓度为35%时观察到其具有优异的介电频散性能。当材料厚度2.5 mm时,该复合材料在11.2 GHz的最小反射率为-23.7 dB,小于-10 dB的带宽为3.8 GHz。为了进一步提高吸收体的吸波性能,我们利用全介质超材料的设计对吸收体的宏观结构进行优化,此方法成功地将小于-10 dB的吸收带宽扩展到15 GHz （7.0~22.0 GHz）。该研究结果可以为高性能微波吸收材料的制备工艺和结构设计提供有价值的参考。     

Pb对SiCp/Al-1.2Mg-O.6Si-0.1Ti复合材料界面结构的影响

采用搅拌复合方法制备了SiCp/Al-1.2Mg-0.6Si-0.1Ti-1.0Pb复合材料,通过透射电镜研究了复合材料的界面结构.复合材料中增强体SiC与基体合金的界面主要为SiC/Al、SiC/Pb、SiC/Mg2Si,Pb在复合材料中主要以面心立方Pb相形式存在于SiC颗粒的界面上,部分SiC颗粒的界面存在Al4C3.界面Pb相中存在着Ti元素,由于合金元素之间的相互作用使基体合金中的Pb、Ti元素集中存在于SiC的界面上.