金刚石表面金属化的研究现状

主要介绍了金刚石表面金属化的原理、模型;金刚石表面金属化的几种制备方法:化学镀加电镀、真空镀、盐浴镀以及各种方法的优缺点,并综述了国内外金刚石表面金属化的研究进展;同时归纳总结了金刚石表面金属化的表征方法.     

Mo含量对Mo-Mn法陶瓷金属化层性能的影响

采用丝网印刷法在氧化铝陶瓷表面制备了活性Mo-Mn金属化层,研究了Mo含量对烧结后金属化层的微观结构、元素成分以及钎焊后抗拉强度的影响.研究结果表明,Mo-Mn法陶瓷金属化层以Mo为骨架结构,玻璃相填充于骨架结构内部,随着膏剂中Mo含量的增加,烧结后的金属化层中Mo骨架与玻璃相成分并无较大变化,而Mo骨架体积占比增加,...     

基于真空冷冻干燥和高真空微波烧结方法制备TiN-Cu电火花电极

探索真空冷冻干燥和高真空微波烧结方法对TiN-Cu电火花加工用(EDM)电极性能的影响。经过高能球磨混合TiN粉末和Cu粉末、浆料制备、干燥、烧结等工艺制备出电火花加工用电极。对比了真空干燥与真空冷冻干燥、真空管式烧结与高真空微波烧结等工艺性能,采用正交实验方法探索高真空微波烧结最佳工艺参数组合,并且通过电子扫描电镜观察EDM电极形貌。试验表明:真空冷冻干燥制备坯体收缩率较小;在微波烧结在烧结温度1200℃、保温时间20 min、升温速率15℃/min工艺参数下,制备出TiN-Cu EDM电极相对损耗率为3.55%,比商业上应用的紫铜EDM电极相对损耗率低。     

纳米Cu-Al2O3复合材料的烧结法制备研究

研究了纳米Al2O3陶瓷颗粒增强铜基复合材料制备技术.选用纳米级Al2O3陶瓷颗粒作为增强相,采用超声波增强化学镀的方法完成对纳米Al2O3陶瓷颗粒金属铜包覆,热压烧结成纳米Al2O3陶瓷颗粒增强铜基复合材料,开采用XRD、TEM等分析测试技术对其组织性能进行研究.     

金属化温度对掺锰铬陶瓷封接性能影响的研究

研究了金属化烧结温度对掺锰铬陶瓷的封接性能的影响,初步分析了其影响原因与机理.结果表明:掺锰铬高氧化铝陶瓷对于MoMnSi配方的金属化反应活性高,1300℃是其最佳金属化温度,温度降低和升高都会导致封接性能降低.在最佳温度,金属化层烧结致密,金属化层与陶瓷间形成了主要由锰尖晶石(MnO·Al2O3)和少量硅氧化物构成的过渡层结构,从而将金属化层与陶瓷有效地连接在一起.温度升高使金属化层过度收缩会形成大量孔洞,元素氧化加剧,不利于过渡层的形成,导致封接性能大大降低.     

微波和真空烧结制备La2O3掺杂Al2O3透明陶瓷

通过共沉淀法制备La2O3掺杂Al_2O_3纳米粉,粉体经压制后分别采用微波和真空烧结制备Al_2O_3透明陶瓷。结果表明:Al_2O_3粉末颗粒大小均匀,近似球形,为40~60nm;两种烧结方式制备的试样XRD图中均为α-Al_2O_3,未检测到其它相。La2O3掺杂量为1%时,随烧结温度升高,两种烧结方法得到的Al_2O_3陶瓷的相对密度和抗弯强度均呈上升趋势,且微波烧结陶瓷的相对密度和抗弯强度明显高于真空烧结。1500℃烧结时,随La2O3掺杂量的增加,Al_2O_3陶瓷的相对密度均先增大后减小,当La2O3掺杂量为1%时,Al_2O_3陶瓷的相对密度和抗弯强度均最大。微波烧结陶瓷的透光率明显高于真空烧结,且其断口晶粒比真空烧结明显细少。     

真空烧结Nd:YAG透明陶瓷的研究

以高纯Al2O3、Y2O3和Nd2O3粉体为原料,少量MgO和SiO2为添加剂,采用真空烧结方法制备了不同掺杂浓度的NdYAG(Y3Al5O12)透明陶瓷,并且对烧成的NdYAG陶瓷的显微结构和光学性能进行了研究.结果发现,真空烧结有利于气孔的排出,从而达到几乎完全致密化;适量烧结助剂的添加,有利于提高陶瓷的烧结活性和透光性;NdYAG陶瓷能够实现高浓度掺杂,但是透过率随着Nd掺杂量的增加有所降低,光吸收随着掺杂量的增加而增加;掺杂浓度升高,发射谱峰出现展宽,并且出现红移现象,当Nd3+的掺杂浓度大于3.0%(原子分数)时,发射强度急剧降低.     

电真空器件用陶瓷三次金属化钎料层烧结工艺的研究

通过扫描电镜SEM与EDS等分析工具研究氧化铝陶瓷表面三次金属化的烧结工艺。结果表明,陶瓷表面三次金属化的烧结温度与烧结气氛对钎料层的结合状况与表面形貌产生重要的影响。820℃与干氢的烧结工艺适合钎料层与镍层的结合。过高的烧结温度与湿氢烧结条件易在钎料层与镍层之间产生缝隙,甚至凸起或凹坑,严重影响三次金属化的烧结质量。     

电真空器件用陶瓷二次金属化镀镍层起泡现象的研究

陶瓷二次金属化镍层烧结后起泡是影响产品质量和合格率的一个主要因素,本文针对陶瓷的一次金属化和二次金属化工艺,经XPS、XRF、SEM等方法分析,得出:陶瓷的二次金属化起泡与其沉积层的基材和沉积层的厚度有关,陶瓷一次金属化烧结后钼的特殊形貌--钼颗粒较大、颗粒之间结合疏松和钼的电化学特性,决定钼上的沉积层厚度必须在合适范围内--4～9μm,才能减小沉积层中的应力,保证烧结后镍层与钼有良好的结合力.     

煅烧气氛对Sol-gel制备MgAl2O4粉体烧结性能的影响

分别研究了空气气氛和氧气气氛下煅烧对溶胶凝胶制备MgAl₂O₄粉体性能的影响,并通过真空热压烧结成功制备出具有一定透光性的MgAl₂O₄透明陶瓷。用XRD、BET、SEM和TMA对粉体性能进行了分析。结果表明,煅烧气氛对粉体团聚状态和烧结活性有明显地影响;氧气气氛煅烧后粉体具有较小的粒径、较高的分散性和烧结活性;氧气气氛1 100℃煅烧后粉体经较低的1 500℃真空热压烧结后成功制备出具有一定透光性的MgAl₂O₄透明陶瓷(可见光波长范围透过率36%～47%)。     

纳米Al2O3化学镀铜粉杂质对烧结致密化的影响

用化学镀铜方法制备了纳米Al2O3化学镀铜复合粉末,并用常规粉末冶金方法对粉末的烧结特性进行了研究.纳米Al2O3化学镀铜复合粉末具有异常的粉末烧结特性和难于烧结的特点.通过对粉末清洗、热重分析(TG)、粉末及烧结试样的场发射扫描电镜(FT-SEM)及能谱(EDS)的观察分析,发现纳米Al2O3化学镀铜粉末表面吸附了化学镀溶液的杂质.这些杂质在粉末高温还原及烧结过程中发生热解,并在铜的表面沉积碳,影响了纳米Al2O3化学镀铜粉的烧结.     

烧结温度对Nb_2O_5掺杂TiO_2靶材性能的影响

采用真空烧结方法制备了Nb_2O_5∶TiO_2(NTO)的陶瓷靶材,研究了在7.5%(质量分数)掺杂量下不同烧结温度对NTO陶瓷靶材的微观结构、表面形貌、电学性能、致密度和抗弯强度的影响。通过对NTO靶材的各项性能进行了表征分析表征,实验结果表明,当烧结温度在1 150℃,掺杂量在7.5%(质量分数)时,所制备的陶瓷靶材各项性能最优,其各项性能指标均表现良好,其电阻率为3.420mΩ·cm,抗弯强度为129.24 MPa,其致密度为94.30%。表明此时所制备的NTO陶瓷靶材更加适合于实际工业应用。     

Ni-Zn铁氧体基板金属化技术研究

采用蒸发镀膜技术对Ni-Zn铁氧体基板进行表面金属化及图形化处理后,测试其附着性及焊接性,并与表面采用化学镀样品进行对比,结果表明:蒸发镀膜法制备的表面金属薄膜层在外观及附着力方面明显优于化学镀法,并具有良好的可焊性,可以满足Ni-Zn铁氧体基板金属化及相关产品的要求。同时,也证明该技术在高频、高功率用电子陶瓷基板应用中,是一项极具市场前景且工艺稳定的表面金属化方法。     

陶瓷表面复合电镀Ni - Ti改性及其钎焊性

为使陶瓷表面金属化,本文对陶瓷进行了Ni-Ti复合电镀.利用辉光钎焊的方法,在低真空下对复合电镀Ni-Ti陶瓷与钢板进行了无钎剂钎焊.试验表明,选用Ni作为基质金属,能够有效地缓解接头的残余应力;钎焊接头的剪切强度达到100MPa以上;在钎焊接头陶瓷一侧的界面处存在Ti的成分分布,活性元素Ti的存在增强了金属化层与陶瓷的界面反应.     

共沉淀纳米粉体制备Yb:CaF_2激光陶瓷及其性能研究（英文）

利用共沉淀法合成的粉体,通过真空烧结结合热压烧结后处理制备了掺镱的氟化钙透明陶瓷(Yb:CaF_2)。在600℃预烧1 h, 700℃热压烧结2 h制备的5at%Yb:CaF_2透明陶瓷在1200 nm处的直线透射率达到92.0%。对陶瓷的显微结构、光谱特性和激光性能进行了测试和讨论。研究结果表明,陶瓷样品的显微结构均匀,平均晶粒尺寸为360 nm。此外,计算得到Yb:CaF_2陶瓷在977nm处的吸收截面和1030nm处的发射截面分别为0.39×10~(–20)和0.26×10~(–20)cm~2。最后,对Yb:CaF_2陶瓷激光性能进行了表征,得到最大输出功率为0.9 W,最大斜率效率为23.6%。     

Al2 O3 陶瓷表面金属化

为了提高陶瓷与金属覆盖层的结合强度,较系统地研究了Al2O3(96%)陶瓷表面金属化过程,研究内容包括:陶瓷的表面刻蚀、表面催化、化学沉积条件等,综合分析了金属化层与陶瓷基体之间结合强度的影响因素,研究发现在熔融的NaOH浴中,可获得最佳刻蚀表面形貌,Al2O3(96%)陶瓷基片上化学镀层的最佳结合强度为25.0～32.5 MPa.为开发性应用提供了建设性的意见.     

镀金属玻璃纤维/ABS树脂复合材料制备及电磁屏蔽性能研究

通过热浸镀及化学镀方法制备了玻璃纤维/Al、玻璃纤维/Ni及玻璃纤维/Ni/Ni-Cu-P三种镀金属纤维,对其制备工艺、机理和性能进行了探讨.用上述三种金属化纤维与ABS树脂共混制备出导电复合材料,对复合材料的导电性及电磁屏蔽性能进行了初步研究.     

氧化铝陶瓷金属化层温度分析研究

工艺温度是影响陶瓷金属化质量的关键因素之一,针对高温氢炉中陶瓷金属化层温度难以实时测量的问题,本文建立氧化铝陶瓷金属化过程的三维流动传热数学模型。模型采用随温度变化的动态材料物性参数,考虑辐射、对流、传导三种传热形式,利用有限体积法求解陶瓷金属化过程中炉内的流动与传热问题,获得陶瓷金属化温度实时变化曲线。瞬态计算结果表明不同位置处最高烧结温度相差26℃,且比金属化工艺设定温度曲线低20~40℃,这为优化氢炉结构、进一步提高炉温均匀性提供参考依据。     

高频回旋管微波烧结纳米陶瓷研究

在高频回旋管微波烧结系统上进行纳米陶瓷烧结研究,制备出氧化锆单元及二元纳米陶瓷样品,对不同烧结工艺制备出的样品做了密度、硬度测试,利用XRD和扫描电镜分析陶瓷样品晶粒特性,以摸索适宜的烧结工艺.探讨了高频回旋管微波烧结纳米陶瓷的可行性.     

真空烧结对SrTiO3功能陶瓷性能的影响

采用真空烧结替代气氛烧结制备SrTiO3陶瓷材料,获得了既具有电容效应又具有良好压敏效应性能的SrTiO3复合功能陶瓷元件.在此基础上探讨了Nb2O5和La2赴O3作为单、双施主掺杂对SrTiO3功能陶瓷半导化、电性能及显微结构的影响.研究结果表明,双施主掺杂不仅可以促进SrTiO3功能陶瓷半导化,而且对显微结构有重要的影响.在x(Nb2O5);x(La2O3)0.6:0.2时可获得性能较好的半导体材料.相比于气氛烧结工艺,真空烧结同样可以得到性能优良的SrTiO3功能陶瓷材料.