低温烧结微波钇铁氧体的研究进展

介绍了低温烧结微波钇铁氧体几种降低烧结温度的方法及其存在的问题,指出了低温烧结工艺的发展方向.并详细阐述了该工艺国内外的研究情况及最新进展.同时也指出了低温烧结微波铁氧体的发展趋势.     

低温烧结Bi-CVG铁氧体的微结构与性能研究

利用传统陶瓷工艺制备了Y1.05Bi0.75Ca1.2Fe44V0.6O12铁氧体,并对其低温烧结特性进行了研究。结果表明,选择适当的预烧温度可以有效提高铁氧体的密度;烧结温度对相稳定性和磁性能影响显著。在900℃预烧、1100℃烧结,可获得晶粒大小均匀、结构致密的烧结体,其磁特性为：B=4．84×10^-2T,B=3．76×10^-2T,Hc=364A／m。     

B2O3掺杂钇铁氧体的低温烧结及磁性能研究

用传统陶瓷工艺制备了B2O3掺杂的Y1.05Bi0.75Ca1.2Fe4.4V0.6O12铁氧体,并对其低温烧结特性进行了研究.结果表明:掺杂适量的B2O3能够明显降低铁氧体的烧结温度且对磁性能影响显著.当B2O3掺杂量为0.025wt%、烧结温度为1040℃时,可获得晶粒大小均匀、结构致密的铁氧体,其饱和磁感应强度为4.82×10-2T.     

锂辉石浮选尾矿低温烧结制备多孔陶瓷及其性能

以锂辉石浮选尾矿(SFT)、高岭土和低熔点玻璃粉(LPG)为原料,通过过氧化氢(H2O2)发泡法制备多孔陶瓷.添加LPG以降低多孔陶瓷的烧结温度,添加高岭土使多孔陶瓷对亚甲基蓝具有吸附性.多孔陶瓷平均抗折强度、抗压强度、显气孔率、吸水率和亚甲基蓝最大吸附量分别为5.60 MPa、4.66 MPa、52.27％、44.3...     

低温烧结高导热纳米银纸的制备及其烧结工艺研究

制备了一种用于大功率半导体封装互连用的低温烧结高导热新型热界面材料—纳米银纸。其外观为可裁剪的纸张状,测量其抗拉强度为3.89 MPa。纳米银纸主要由银纳米线组成,银含量约为99.5%,其余为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为主的有机物。实验采用热压烧结方式,探究了不同烧结工艺对纳米银纸导热性能的影响。研究结果表明,纳米银纸可在200℃、10 MPa时实现烧结,并取得210 W·m^-1·K^-1的热导率(λ),升高烧结温度和压力至300℃、10 MPa则能进一步将纳米银纸烧结体的热导率提升至280 W·m^-1·K^-1。纳米银纸可为大功率半导体封装互连提供一种优选方案。     

低温烧结无颗粒型银导电墨水的制备及其性能研究

导电墨水是柔性印制电子发展的关键,然而,目前导电墨水的烧结温度仍较高,限制了其在某些柔性基材上的使用。本文以乙酸银作为前驱体、氨水为络合剂、乙醇为助剂、甲酸为还原剂,制备了一种可低温烧结的无颗粒型银导电墨水。将该导电墨水滴涂到PET基材后于烘箱中进行烧结成银膜,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)等测试设备对制备的导电墨水和薄膜进行表征。系统研究了还原剂甲酸以及助剂乙醇对导电墨水及薄膜的性能影响。结果表明,该导电墨水具备良好的稳定性,经过90 ℃低温烧结60 min,其电阻率为11.83 μΩ.cm。通过调控墨水配方,银薄膜的粗糙度和均匀性得到显著改善,且薄膜具有良好的弯折性能。     

化学共沉淀法制备NiCuZn铁氧体及其性能研究

利用化学共沉淀法制备了NiCuZn铁氧体微粉,研究了反应温度、搅拌速率和盐溶液流速对前驱体粒径的影响。通过XRD、TEM、激光粒度仪（LPS）、精密阻抗分析仪、振动样品磁强计(VSM)等手段对最优条件下得到的样品进行表征。结果表明：当反应温度为70 ℃,盐溶液的流速为0.5 mL/min,搅拌速率为300 r/min时得到尖晶石相的粉体,粒度约为30 nm。将微粉体在500 ℃预烧,在900 ℃烧结后得到样品的相对密度为98%,起始磁导率μi约为200,品质因数Q约为150。截止频率约为70 MHZ     

Ag-Cu固溶体颗粒制备及低温烧结互连接头性能

通过液相化学还原法制备Ag-Cu固溶体纳米颗粒,采用低温热压烧结工艺制备“三明治”结构的互连接头.采用X射线衍射仪对所制备的Ag-Cu固溶体纳米颗粒及烧结体进行物相表征;采用能谱仪对所制备的Ag-Cu固溶体纳米颗粒的元素进行表征;采用纳米粒度仪对Ag-Cu固溶体纳米颗粒粒径进行表征;通过扫描电子显微镜对互连接头的烧结组织和剪切断面形貌进行观察,分析颗粒烧结情况和互连接头断裂模式. 结果表明,通过液相化学还原的方法实现了室温下铜在银中的超饱和固溶,其中Ag原子分数为62.29%,Cu原子分数为37.71%,远超常温下常规块体材料的固溶度. 所制备的纳米颗粒在250 ℃以内保持相对稳定的固溶体相,260 ℃时发生相分离. 当烧结温度为300 ℃、烧结压力20 MPa时,所获得的互连接头具有优异的力学性能,平均抗剪强度达到105 MPa,且烧结组织呈现完整的脉络状,剪切断面全部为韧窝状,属于韧性断裂.     

3Y-TZP／CMS材料制备与性能

用共沉淀法添加表面活性剂聚乙二醇（PEG）制备3Y-ZrO2纳米粉体，制备出颗粒尺寸呈正态分布，中位径46nm，无团聚的3Y-ZrO2纳米粉体。3Y-ZrO2纳米粉体中，添加0．5％CMS（质量分数，下同）（CaO—MgO—SiO2系统低共熔物），在1350℃温度下烧结，获得相对密度98．1％，抗弯强度786MPa，维氏硬度11GPa的3Y-TZP／CMS材料。     

纳米AlN粉末的低温烧结

研究了低温燃烧合成前驱物制备纳米级AlN粉末的低温烧结行为,利用XRD,SEM等手段对陶瓷粉末及烧结体进行了表征。结果表明:由于该粉末的粒径小(约为100nm),比表面积大(17.4m2/g),具有很好的烧结活性,在未使用烧结助剂时,在常压下1700℃获得了致密的陶瓷材料;添加5%Y2O3烧结助剂后,AlN的烧结致密化温度又降低为1600℃,比通常采用的比表面积低于5m2/g的AlN粉末的烧结致密化温度降低了200℃。分析了该种粉末促进烧结的机理,并在1650℃时制备出热导率为132.4W·m-1·K-1的AlN陶瓷。     

放电等离子法制备SiC/Cu复合材料及其性能研究

以Cu、SiC粉末为原料,用放电等离子法制备SiC/Cu复合材料;利用X射线衍射仪分析不同球磨时间的混合粉末物相;用扫描电镜观察粉末的形貌,并进行粒度分析.研究了不同压力下SiC/Cu复合材料的致密度和显微硬度,研究了SiC含量对该复合材料硬度、密度和摩擦磨损性能的影响,并讨论了其磨损机制.结果表明:在50 MPa的烧结压力下,该复合材料的致密度和硬度最优异,SiC含量为10％时,该复合材料的摩擦磨损性能最好,其磨损机制主要是黏着磨损和磨料磨损.     

反应烧结注浆氮化硅陶瓷材料的性能研究

为了研究注浆法对反应烧结氮化硅抗热震能力及断裂韧性的影响,设计了两种pH值的料浆,采用直接压痕法测定了反应烧结氮化硅陶瓷材料的断裂韧性,并用急冷法研究其热震稳定性.结果表明,pH=11的氮化硅陶瓷试样抗热震的能力优于pH=11.9的试样,前者的断裂韧性可达5.23 MPa·m1/2.     

无压烧结SiBON陶瓷的组织结构与力学性能

利用熔石英,六方氮化硼和氮化硅陶瓷粉末,通过冷等静压成型和在不同温度下进行无压烧结的方法制备了SiBON陶瓷复合材料,并对其进行了力学性能测试,分析了材料的物相组成与结构。实验结果表明:通过这种简单高效的工艺可以制得性能较好的SiBON陶瓷复合材料,且可通过控制材料组分和烧结温度调整材料的力学性能,其中,材料的致密度在67.3%～98.4%,抗弯强度为60～170 MPa,断裂韧性为0.8～2.1 MPa.m1/2,弹性模量为48～112 GPa。     

放电等离子烧结制备低密度AlTiCrNiCu高熵合金及其组织性能研究

采用机械合金化和放电等离子烧结工艺制备了低密度AlTiCrNiCu高熵合金材料,重点研究了球磨时间对各元素粉末的合金化过程及烧结温度(950 ~ 1050 ℃)对高熵合金组织及力学性能的影响。结果表明：高熵合金粉末为单相BCC结构,随着球磨时间的增加,粉末粒径先变大后变小,其最终平均粒径大约为20 μm。高熵合金块体材料的相结构为BCC1(基体相)+BCC2(富Cr相)+FCC(富Cu相),密度为6.22 ~ 6.30 g/cm_³。烧结温度的升高,有利于高熵合金粉末的冶金结合,促进了高熵合金块材料的致密化。当烧结温度为1050 ℃时,AlTiCrNiCu高熵合金具有良好的综合力学性能,其屈服强度、压缩强度、塑性和显微硬度分别为1410 MPa,2000 MPa,9.13%和524 HV。分析认为高的烧结温度为各元素原子间的充分扩散提供了足够的能量。然而,TEM分析表明,高的烧结温度也促进了弥散的FCC富Cu相在晶界的聚集长大。     

中频-直流磁控溅射铝涂层微米压入特性及低温循环性能

为预防TC4钛合金紧固件与机身铝合金之间产生电偶腐蚀,采用中频-直流磁控溅射技术在钛合金表面制备铝涂层,利用SEM、EDS进行微观形貌和成分分析,采用拉伸和划痕法评价涂层结合性能,使用微米压痕法研究涂层硬度、压痕蠕变和循环力学行为,并对涂层进行低温循环性能测试。结果表明:涂层的拉伸结合强度为61.75 MPa,划痕结合力为(2.46±0.37)N,70 m N下硬度为(0.348±0.015)GPa。压痕蠕变加载时间由5 s增加到30 s,蠕变位移从87.0 nm减小至49.3 nm,保载时间由5 s增加到30 s,位移从27.8 nm增大到92.9 nm,硬度随加载及保载时间增加均下降,随循环保载时间和循环次数增加均降低。当保温时间从1 h增加到6 h,划痕形貌由耕犁状向切削状转变,边缘剥离程度加大,末端堆积增加;涂层结合力下降,硬度先升高后降低。     

铸造烧结法制备WC-钢覆层材料的力学性能研究

采用铸造烧结技术在铸钢件表面制备了WC-钢覆层材料,并对其力学性能进行了研究。结果表明,在WC覆层与钢基体界面处,存在一个覆层高硬度向基体低硬度渐变的过渡区。随着覆层中WC含量的增加,无论在压应力还是张应力条件下试样的弯曲强度均不断提高,并且较大的载荷主要由具有更高弹性模量的WC硬质合金层承载。     

热压烧结制备石墨/铜复合材料的热性能研究

以天然鳞片石墨粉和纯铜粉为原料,通过真空热压烧结制备高导热石墨/铜复合材料,研究了石墨在复合材料中的排列以及石墨含量对该复合材料热导率和热膨胀系数的影响.结果表明:该复合材料中石墨层片状结构定向排列,x-y向与z向性能有明显各向异性.在烧结温度为900℃,热压压力为80 MPa时,该复合材料热膨胀系数随石墨含量的增加而减小;当石墨含量质量分数在40％以内时,铜与石墨结合紧密,该复合材料致密度达98％以上,x-y向热导率变化不大,z向热导率逐渐减小;当石墨质量分数为40％时,该复合材料x-y向热导率最大,达378W/(m·K).     

热化学反应法制备氧化铝基陶瓷涂层及性能研究

采用热化学反应法在Q235钢上制备氧化铝基陶瓷涂层，对涂层进行结构分析及性能测试。结果表明，涂层在600℃固化产生了新陶瓷相；涂层较致密，与基体结合良好；大大提高了基体的耐蚀性和耐磨性。     

放电等离子烧结NdFeB永磁材料的显微组织研究

采用放电等离子烧结技术制备了Nd15Dy1.2Fe余Al0.8B6永磁材料.通过扫描电镜和透射电镜观察和磁性能测试,研究了不同烧结温度和回火处理后的磁体显微组织及其对磁性能的影响.结果表明:在烧结温度为810℃时,可获得均匀细小的显微组织,通过回火处理能优化磁体显微组织,改善富钕相分布,从而达到提高磁性能的目的.同时,选区电子衍射研究发现,回火处理使三角晶界处富钕相的晶体结构由近似双六方结构转变为面心立方结构.     

放电等离子体烧结FePt 合金的微观结构和磁学性能

采用熔炼、机械破碎和放电等离子体烧结法制备了Fe50Pt50合金,研究了合金的微观结构和磁学性能。结果表明在烧结过程中合金中无序的面心立方相向有序的 L10有序相转变,Fe50Pt50合金的有序度和矫顽力随着放电等离子体烧结温度的升高而降低;在800℃烧结时,可获得的最大磁能积为50.81 kJ/m3。