预设升温速度对W-Cu合金性能的影响

采用Gleeble—3500D热模拟机,通过对烧结体密度、显微结构以及硬度的分析,研究了电场作用下预设升温速度对W-20Cu体系快速烧结的影响。结果表明:W-20Cu复合粉在800℃、较短时间(3min)内进行快速烧结可得到烧结性能良好、平均晶粒尺寸约0.4μm的W-Cu合金;并且随着预设升温速度的提高,电场的作用愈强,压坯所获得的热流密度愈大,这有利于烧结体的致密化;同时,预设升温速度的提高,合金的硬度呈递增趋势。     

电场作用下金属元素对W-Cu合金快速烧结的影响

采用Gleeble—3500D热模拟机,在电场和大热流密度条件下,研究了金属元素(Fe、Co和Ni)对W-20%Cu合金电场快速烧结的影响。结果表明:经800℃烧结3min,可获得晶粒较细小、显微组织较均匀的烧结体;添加金属元素能有效抑制晶粒长大。质量分数为0.35%的Fe、Ni和Co分别使其平均晶粒尺寸由1.0μm减小到0.6,0.6和0.3μm。金属元素的加入,对烧结体的致密化和硬度不利。     

W含量对选区激光熔化W-Cu组织与热物性的影响

为获得适用于电子封装的W-Cu材料,对60W-40Cu、70W-30Cu、75W-25Cu和80W-5Ni-15Cu合金进行选区激光熔化实验,研究了W含量对合金微观组织、致密度、热导率、热膨胀系数、表面粗糙度、硬度的影响。结果显示:4种W-Cu合金的成形表面均存在球化现象;当W的质量分数低于70%时,致密化机制为重排致密,W相间几乎不发生连接与团聚,热传导优先在铜相中进行;随着W的质量分数上升到75%,致密化机制主要为固态烧结,热传导路径由以W相为核心、边缘由Cu相包裹的结构单元组成;随着W含量增加,W-Cu合金的热导率和热膨胀系数与理论值的偏差增大,合金的表面粗糙度、硬度均增加。最终获得60W-40Cu、70W-30Cu、75W-25Cu、80W-5Ni-15Cu成形后的致密度分别为97.9%,94.5%,91.6%,91.9%,热导率分别为210.4,176.8,152.7,121.3 W·K~(-1)·m~(-1),热膨胀系数分别为11.05×10~(-6),9.33×10~(-6),8.17×10~(-6),7.02×10~(-6)℃~(-1),表面粗糙度分别是9.2,13.7,15.2,15.4μm,显微硬度分别是183,324,567,729 HV。     

Cu含量对电场快速烧结W-Cu合金的影响

采用Gleeble—3500D热模拟机,在烧结温度为800℃,烧结时间为3 min的条件下,借助金相显微镜、扫描电镜、显微硬度测试计分析,研究了电场对烧结W-xCu(x=10%,20%,30%和40%)(质量分数)体系的影响。结果表明:本条件下,可得到密度较高、组织较均匀细小的烧结体;并且随着Cu含量的增加,烧结体致密化程度逐步提高,组织更加均匀,晶粒更加细小,平均晶粒尺寸从1.0μm降到0.3μm;但烧结体的硬度会相应降低。     

激光直接烧结FGH95合金的微观组织与性能

基于直接激光金属烧结成形技术,以FGH95镍基高温合金粉末为研究对象,讨论了烧结工艺参数对制件微观组织、体积密度及显微硬度的影响。制件微观组织结构由等轴晶和枝状晶组成,在较高的激光功率、较低的扫描速度和较小的扫描间距时,等轴晶数量减少,尺寸增加,而枝状晶数量多且晶粒细微。制件的体积密度随着激光功率的提高而增大,随着扫描速率和扫描间距的增大而减小;随着激光功率和扫描速度的提高,制件的显微硬度呈先降后升趋势;随着扫描间距的增大,制件的显微硬度呈递增趋势,在到达最大值时有明显的回落。采用激光功率为900 W,扫描速度为0.8 m/min,扫描间距为0.6 mm以及粉层厚度为0.9 mm的参数组合,可获得表面平整、体积密度高、晶粒均匀细小和无明显微观缺陷的制件,其显微硬度可达到477 HV。     

激光合成Ni85Al15掺杂钨精矿粉合金组织及性能研究

为了提高复合材料的硬度、强度及耐磨性能,采用高能束激光诱发自蔓延原位自生反应合成金属陶瓷颗粒增强复合材料的方法,在过共晶Ni85Al15粉末中添加质量分数为0.01,0.015和0.02的钨精矿粉并压制成坯激光烧结后,得到了烧结合金的X射线衍射和扫描电子显微硬度、磨损测试结果。未添加钨精矿粉时,烧结合金的合成产物主要有NiAl,Ni3Al和Al2O3等相;添加钨精矿粉后,烧结合金产物增加了Ni4W和WO3相;当钨精矿粉的质量分数为0.01时,烧结合金相对密度最高为5.84g/cm3,其孔隙率最低为0.13%,合金硬度最高为325.2HK,磨损率最低为0.27mg/mm2。结果表明,钨精矿粉的加入,能够增加材料的硬度及其耐磨性能,当其质量分数达到0.01时,材料的硬度和材料的耐磨性能最优。     

Ni-Al掺杂WC粉末激光燃烧合成复合材料组织性能研究

采用高能束激光诱发自蔓延原位自生反应合成金属陶瓷颗粒增强复合材料的方法,通过对掺杂不同含量WC粉末的Ni-Al粉末压坯进行激光点燃自蔓延烧结,制备硬质颗粒增强NiAl基复合材料。得到了烧结合金的XRD、OM、显微硬度、摩擦磨损测试等结果。结果表明:未添加WC粉末时,烧结合金物相有Ni3Al,NiAl,Al2O3相,当加入WC时,新添了WC以及Ni4W和WO3相;加入WC后组织晶粒更加均匀、细化,呈细小的胞状;当WC粉末质量分数为1%时,相对密度最大为6.864g/cm3,孔隙率最低为0.189%;WC的添加能增加材料的力学性能,且当添加量为1%时,硬度最高为687.3HV,其磨损率最低为0.309mg/mm2。     

304L不锈钢的激光粉末床熔融原位合金化

采用Fe、Cr和Ni单质元素混合粉末作为LPBF原材料，以原位合金化的方式制备304L不锈钢，研究了工艺参数对试样密度、微观组织、成分均匀性、相结构和显微硬度的影响，并将其与预合金粉末LPBF试样进行了对比。结果表明：原位合金化试样的致密度最高可达99.05%；随着激光能量密度增加，试样的成分均匀性逐渐提高，物相结构从面心立方+体心立方（FCC+BCC）转变为FCC；当激光能量密度为242 J/mm3(P=290 W,v=500 mm/s)时，能谱分析结果显示原位合金化试样成分均匀，显微硬度为224 HV，微观形貌与预合金粉末LPBF试样一致；当激光能量密度较低时，原位合金化试样内部的多相结构以及异质形核产生的细晶结构能有效提高其硬度，硬度最高可达302 HV，较预合金LPBF试样提高了26.4%。     

Ni-A1掺杂WC粉末激光燃烧合成复合材料组织性能研究

采用高能束激光诱发自蔓延原位自生反应合成金属陶瓷颗粒增强复合材料的方法,通过对掺杂不同含量WC粉末的Ni-Al粉末压坯进行激光点燃自蔓延烧结,制备硬质颗粒增强NiAl基复合材料。得到了烧结合金的XRD、OM、显微硬度、摩擦磨损测试等结果。结果表明：未添加WC粉末时,烧结合金物相有Ni3Al,NiAl,Al2O3相,当加入WC时,新添了WC以及Ni4W和WO3相;加入WC后组织晶粒更加均匀、细化,呈细小的胞状;当WC粉末质量分数为1％时,相对密度最大为6．864g／cm3,孔隙率最低为0．189％;WC的添加能增加材料的力学性能,且当添加量为1％时,硬度最高为687．3HV,其磨损率最低为0．309mg／mm^2。     

升温速率对AgSn合金结构和性能的影响研究

采用冷压工艺将Ag Sn合金粉压制成Ag Sn合金素坯。研究了升温速率对Ag Sn合金素坯微观结构的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散光谱仪(EDS)对Ag Sn合金粉末及其片材的形貌进行了表征。同时对Ag Sn合金素坯的硬度、质量及其密度进行了分析。结果表明:当升温速率减小时,截面中的Sn、O含量增加,从而使Ag Sn合金素坯质量增加,密度和硬度反而下降。通过对Ag Sn合金素坯截面进行SEM、EDS分析,发现截面处有细小的氧化锡颗粒析出。Ag Sn合金素坯在30℃/min的升温速率下升至700℃,可获得粒径为70~150 nm的氧化锡颗粒,并维持较高的硬度和密度。     

SPS工艺对铜/金刚石复合材料性能的影响

采用SPS(放电等离子烧结)工艺制备了高体积分数铜/金刚石复合材料,研究了SPS中主要的工艺参数烧结温度、保温时间和烧结压强对复合材料相对密度和热导率的影响。结果表明:最佳的烧结温度为930℃;热导率和相对密度随保温时间延长有所提高,20min后趋于稳定;而随烧结压强由10MPa提高到70MPa,热导率约上升15%。经过优化工艺后,所制备的铜/金刚石复合材料最高热导率达到354.1W(m.K)–1,最高相对密度为98.4%。     

sol-gel法制备氧化锌铝陶瓷靶材及其性能研究

为提高常压烧结法制备的掺铝氧化锌(AZO)靶材性能,以sol-gel法制备的Al-ZnO复合纳米粉末为原料,对制备工艺参数进行了优化.结果表明:湿法球磨对生坯的密度均匀性有利;随成型压力提高靶材致密度先升后降,电阻率呈相反趋势;增加烧结保温时间,晶粒尺寸变大,致密度与电阻率改善不明显;采用2 MPa成型压力,在1 25...     

高导热氮化硅陶瓷的快速制备和性能控制

氮化硅陶瓷力学性能优异,理论热导率高,是大功率电力电子器件的关键热管理材料。但是,高导热氮化硅陶瓷烧结温度高、保温时间长,因此制备成本居高不下,对于产业化应用不利。本研究提出了一种快速制备高导热氮化硅陶瓷的方案。以Y2O3-MgO-C作为烧结助剂,以高纯硅粉作为起始原料,通过流延成型和硅粉氮化制备素坯,在1900℃、0.6MPa保温2h制备出高导热氮化硅陶瓷。研究了C的添加量对于氮化硅陶瓷的致密化、晶相、微结构、力学性能以及热导率的影响规律。最终制备的氮化硅陶瓷密度可以达到99%以上,热导率达到98W/m·K。     

Ag-Ti_4活性钎料钎焊AlN与W-Cu合金研究

研究了在真空条件下采用Ag—Ti4活性钎料对AlN陶瓷与W—Cu合金的活性钎焊。试验获得了性能良好的AlN陶瓷与W—Cu合金的焊接组件,力学性能测试发现,剪切强度可达114.9MPa,试样断裂发生在AlN陶瓷一侧。通过SEM,EDX方法分析了焊接层的显微结构和元素分布,分析了连接强度较高的原因。通过XRD分析方法测定了焊接的冶金结合及新相的生成。     

烧结温度对硼硅酸盐玻璃/氧化铝复相陶瓷性能的影响

采用流延成型工艺制备了硼硅酸盐玻璃/氧化铝陶瓷生瓷带,并经烧结制备了陶瓷试样。研究了烧结温度对所制陶瓷烧结性能、介电性能与微观结构的影响。结果表明:随着烧结温度的升高,所得陶瓷试样的体积密度、烧结收缩和介电常数均先增大后减小;当烧结温度达到850℃时,陶瓷试样中开始析出钙长石晶相;经880℃烧结所得陶瓷性能较佳:体积密度为3.08 g/cm3,在20 MHz下相对介电常数为7.7,介质损耗为2.0×10–4,25～600℃内线膨胀系数为8.3×10–6/℃,满足LTCC基板材料的应用要求。     

掺铝氧化锌陶瓷靶材的制备及其薄膜的光学性能

以Al(NO3)3.9H2O和ZnO粉体为原料,采用常压烧结方法制备了高致密度和高导电性的ZnO:Al(AZO)陶瓷靶材。研究了烧结温度对AZO靶材微观结构、相对密度和电性能的影响。当Al和Zn的摩尔比为3:100,烧结温度为1 400℃时,所制AZO靶材的致密度达96%,电阻率为2.5×10–2.cm。以烧结温度为1400℃的AZO陶瓷靶为靶材并通过直流磁控溅射在玻璃基片上制备出了高度c轴择优取向的AZO薄膜,其可见光透过率为90%,禁带宽度为3.63 eV,电阻率为1.7×10–3.cm。     

保温时间对钙钡硼硅复相陶瓷性能的影响

通过对钙钡硼硅玻璃与氧化铝的混合物进行烧结,制备了可用于低温共烧陶瓷基板的硼硅酸盐玻璃/α-Al2O3系复相陶瓷。研究了保温时间对所制复相陶瓷的微观结构、烧结性能和介电性能的影响。结果表明:随着保温时间的延长,所制复相陶瓷的体积密度、吸水率和介电常数先增大后减小,而介质损耗则是先减小后增大。于850℃烧结、保温20 min制得的复相陶瓷的性能最佳,其体积密度为3.12 g.cm–3,吸水率为0.11%,10 MHz下的相对介电常数和介质损耗分别为7.88和1.0×10–3。     

CBS系LTCC材料组分对其性能的影响及其金属化匹配

研究了组分变化对CaO-B2O3-SiO2(CBS)系多元微晶玻璃微观结构、介电性能及相组成的影响.以CBS系微晶玻璃为基础配制生料带,并借助LTCC技术制备了多层微电路基片.探讨了影响LTCC多层微电路低温共烧金属化匹配的相关因素.结果表明:添加不同形态的SiO2均可有效降低微晶玻璃的相对介电常数εr岛,添加高硅氧玻...