混合方式及过热温度对过共晶Al-Si合金中初生Si的影响

采用受控扩散凝固技术(CDS)制备过共晶Al-18Si、Al-20Si、Al-22Si合金,研究了不同混合方式及Al-25Si合金在不同过热温度下对受控扩散凝固目标合金初生Si相的尺寸、形貌和分布的影响.结果表明,液-液混合对初生Si的改善效果较液-固混合好;随着过热温度增大,初生Si相尺寸减小,形貌逐渐变得圆整且分布均匀;相同过热温度下,随着合金Si含量的增加,初生Si相尺寸增大,形貌变化不明显.特别是在过热温度为900℃的Al-25Si合金与660℃的液态纯Al液-液混合得到Al-18Si合金中的初生Si相尺寸仅为34.3 μm,长宽比为1.48.     

Sr变质后Al-28%Si合金中Si相的生长行为

采用不同的腐蚀、萃取方法,研究Sr变质后Al-28%Si合金初生Si和共晶Si相的形貌变化.结果表明,变质后合金中初生Si金相组织呈鱼骨状,萃取后是由八面体堆垛形成的长条状聚集体.SEM分析显示,Sr元素在初生硅内部并未富集,Sr的加入影响了初生硅的形核,并未影响初生Si的生长过程;变质后共晶Si表现为细而短的纤维杆状组成的脊骨状结构,能谱分析显示在共晶Si生长前端存在Sr元素的富集.游离态Sr原子在Si相表面的吸附阻止了共晶Si相的片状生长,进而形成分枝细密的珊瑚状共晶Si,Sr的加入影响了共晶Si的生长过程.     

熔体混合与电磁搅拌对Al-20Si合金中初生Si相的细化效果

采用电磁搅拌和熔体混合技术制备Al-20Si合金,研究表明,单纯采用电磁搅拌技术制备Al-20Si时,会产生偏析层,其初生Si相平均尺寸在60μm以上;而采用熔体混合+电磁搅拌复合处理可使Al-20Si合金中的初生Si相尺寸降至16μm以下,并消除在单纯电磁搅拌合金边缘出现的粗大的初生Si相的偏析层。熔体混合处理处理还可以强化过共晶Al-20Si合金的电磁搅拌效果,获得良好细化效果。     

受控扩散凝固技术(CDS)制备过共晶Al-18Si合金

采用受控扩散凝固(CDS)技术制备过共晶Al-18Si合金,研究了不同母合金成分在不同混合方式下混合对Al-18Si合金凝固组织中初生Si相尺寸、形貌及分布的影响。结果表明,在母合金过热温度相同的情况下,采用固态纯Al与液态Al-25Si混合,能够得到最佳的合金组织,其初生Si平均尺寸达到11.68μm,形状因子达到1.608,细化效果良好。分析表明,同种混合方式下,高Si母合金中Si含量越高,细化效果越好。当高Si母合金中Si含量较高时,液液混合能减少初生Si偏聚,得到良好的组织。当高Si母合金中Si含量较低时,固液混合得到的组织相对较好。     

稀土La对Al-Si合金的变质作用机理研究

采用铸锭冶金法制备了含不同量稀土La的Al-17Si-xLa（x=0,0．3,1,3,6％）合金,通过光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）与电子探针微区分析（EPMA）等方法,观察和分析了稀土La对过共晶Al—Si合金微观组织的影响以及合金中富La相的形貌与成分,探讨了La对Al—Si合金的变质作用机理。结果表明,稀土La时二元过共晶Al—Si合金中的Si相有变质作用,但对共晶Si的变质效果比时初晶Si的变质效果更明显,La为3％时变质效果最佳;La主要是通过在Si／Al界面前沿富集来影响Si相的长大方式而起作用的。     

电磁搅拌与变质对Al-20Si合金初生硅相的影响

研究了电磁搅拌和变质的复合作用对过共晶Al-20Si合金中初生Si长大和形貌的影响.结果表明复合作用可以获得比单种变质处理和电磁搅拌的过共晶Al-20Si合金更加细小,更加圆整的初生Si组织,对提高过共晶Al-20Si合金的力学性能有着重要意义.     

P与稀土复合变质对Al-20Si合金中Si相形貌的影响

以Al-20Si合金为研究对象,添加Cu-P和Al-RE中间合金对其进行变质处理,采用SEM扫描电镜、X射线衍射仪和光学金相显微镜分析变质处理对合金中Si相形貌的影响。结果表明,P与Al反应生成AlP化合物,可以作为初生Si相的异质形核质点,显著细化初生Si,稀土吸附固溶在Si相的生长台阶,使Al-20Si合金中Si相的晶格常数增大,X射线衍射图谱发生小角度偏移;随着变质时间延长,合金中板条状的初生Si变得细小圆润,平均晶粒尺寸由85.6μm减小至13.2μm,共晶Si由长针状转变为短杆状,弥散分布在基体中,硬度(HB)由68.5提升至80.8。     

La和Er对Al-13Si-5Cu-2Ni-1Mg合金组织和性能的影响

研究了La和Er对铸造Al-13Si-5Cu-2Ni-1Mg合金组织和力学性能的影响。结果表明,La对共晶Si有较强的变质作用,在合金中生成块状、长针状富La相;Er可以明显减小二次枝晶间距,在合金中可生成块状、短棒状富Er相。合金中复合添加0.2%的La和0.2%的Er时,二次枝晶间距、初生Si、共晶Si和金属间化合物的尺寸同时减小,La、Er相互作用可以抑制富稀土相的生长,使合金中引入尺寸细小且弥散分布的富稀土相,此时合金力学性能最佳,25和350℃时抗拉强度分别为274MPa和91MPa。     

Na盐和La变质对Al-10Si合金组织与硬度的影响

研究了Na盐、La和Na盐+La复合变质对Al-10Si合金组织与硬度的影响,分析了Na盐、La的变质机制。研究发现,Al-10Si合金经Na盐+La复合变质后,宏观组织中晶粒细小呈等轴状,退火后晶粒粗化不明显;显微组织中共晶Si分枝、细化,趋于纤维状,初生α枝晶趋于熔断且呈等轴状,共晶组织与初生α相间的界面趋于清晰且平整;退火对经Na盐+La复合变质的Al-10Si合金的组织形态影响较小;变质处理提高了Al-10Si合金的硬度。研究认为Na盐变质机制在于触发共晶Si孪晶并不断封锁孪晶凹槽;La变质机制在于其在固液界面前沿的富集改变了共晶Si的生长特征。     

稀土对Al-Si-Zn-Cu钎料工艺性能的影响

在Al-Si-Zn-Cu钎料的基础上添加La,Ce混合稀土,研究了La,Ce对钎料组织及力学性能的影响。结果表明,随着稀土元素含量的增加,Al-Si-3Zn-15Cu钎料合金的抗拉强度、铺展面积均逐渐增大。添加稀土的Al-Si-3Zn-15Cu合金的微观组织为α-Al固溶体+(Al+Si)共晶+(Al+Si+Cu)共晶+Si相。La,Ce混合稀土减少了杂质在晶界上的偏聚,降低了晶粒长大速度,细化了晶粒。稀土对第二相粒子进行变质,使其网状结构得以优化和改善,因而提高了钎料的强度和塑性。     

Study of New Way about Si/Si Bonding

1 .ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＷｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｉｎｄｕｓｔｒｙ ,ｔｈｅｄｅｍａｎｄｆｏｒｖｅｒｙｌａｒｇｅｓｃａｌｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔ (ＶＬＳＩ )ａｎｄｈｉｇｈｃｏｕｎｔｅｒ ｖｏｌｔａｇｅｐｏｗｅｒｄｅｖｉｃｅｓｗｈｉｃｈａｒｅｕｓｅｄｉｎｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃｄｅｖｉｃｅｉｓｇｒｏｗｉｎｇｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅｌｙ .Ｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔ…     

Oxidation of Ti-1Si and Ti-5Si alloys

Oxidation kinetics of Ti-1 wt. % Si and Ti-5 wt. % Si alloys in either pure oxygen or air under a pressure of 0.93 bar and in the temperature range of 1171–1473 K are reported. For the exposure period investigated (up to 12 h) both alloys oxidized slower than pure Ti. The amount of oxygen dissolved in the Ti-1 wt. % Si alloy has been calculated. X-ray diffraction analyses indicate that the oxide scale is mainly TiO ₂ ,except for the Ti-5 wt. % Si alloy oxidized at 1473 K where some evidence of SiO ₂ was obtained. Hardness profiles were taken across the Ti-1 wt. % Si alloy matrix.     

Si/C多层薄膜中硅纳米晶的微结构演化

通过磁控溅射技术和1100 ℃的高温后续退火处理,在Si/C多层薄膜中形成硅纳米晶。改变多层薄膜的调制波长比可以调控硅纳米晶的尺寸、形状和密度。其微观结构由小角X射线、拉曼频移、高分辨电镜进行表征。结合拉曼频移和高分辨电镜分析表明,由于受到C层界面约束,非晶硅层在高温下会发生固态重结晶,转变为纳米晶。通过调制波长比可调控纳米晶的尺寸和形状。当调制波长比从0.5到2改变时,硅纳米晶的形状逐渐从球形、椭圆形转变为条形或者砖型。夹层受限生长模式有利于适应新一代硅基光电子器件的结构设计。     

High-Temperature Oxidation Behavior of Laser-Surface-Alloyed Ti with Si and Si + Al

This study concerns an attempt to enhance the resistance to high-temperature isothermal and cyclic oxidation of Ti in dry air by laser-surface alloying (LSA) with Si and Si+Al. LSA was carried out by codeposition of alloy powders during lasing under the predetermined, optimum-processing routine that ensured formation of a compact, well-adherent, crack-free and homogeneous alloyed zone. The results of oxidation kinetics in the temperature range 950–1150 K for 1–400 hr indicate that surface alloying with Si imparts excellent oxidation resistance up to 1050 K. However, at a higher temperature of 1150 K, surface alloying with 3Si+Al yields a better resistance to oxidation. A detailed characterization of the microstructure and distribution of the phases within the scale and alloyed zone following oxidation studies has been undertaken to suggest the possible mechanism for enhanced oxidation resistance of Ti imparted by laser-surface alloying.     

铝硅熔体中富集初晶硅提纯硅

采用电磁搅拌结合定向凝固技术将过共晶铝硅合金中的初晶硅和铝硅合金分离,并研究不同的杂质元素在铝硅体系中的分布特点。结果表明：杂质元素主要分布在铝硅合金以及铝硅合金和初晶硅的晶界中。同时,根据初晶硅富集区域不同位置硅含量的不同,初晶硅的形貌由鱼骨状变成板状和球状,并且随着样品中不同位置硅含量的增多,初晶硅中的杂质含量降低。样品底部杂质的含量约为10×10^-6,与原料冶金级硅中的杂质含量1248.47×10^-6相比,杂质的去除效果很好。