Sn/Ni液/固扩散偶的界面反应

用Sn／Ni液／固扩散偶研究了Sn液体和Ni基体之间的界面反应和生成相序列。结果表明：Sn／Ni液／固扩散偶在773K退火，其液／固界面上首先生成Ni3Sn4相。而在873K退火15min，首先生成Ni3Sn2-HT（高温）相；再随退火时间延长至60min，在液相和Ni3Sn2-HT的界面上生成Ni3Sn4相；当退火时间再次延长至240min，又在Ni3Sn2—HT相与fee（Ni）的界面上生成Ni3Sn相。采用最大驱动力模型，利用Thermo-Calc软件和已有的Ni-Sn二元数据库对Sn／Ni液／固扩散偶的界面反应过程和生成相序列进行了计算与预测，预测结果和实验结果吻合良好。     

623K温度下SnxZn1-x/Ni扩散偶的界面反应

为研究Sn-Zn合金(无铅焊料的候选者)和Ni基体(Cu基上的扩散阻挡层)的界面反应,制备一系列原子分数x分别为14.8％、22％和31％的液固扩散偶Sn1-xZnx/Ni;在623 K温度下恒温退火后,用扫描电镜和电子探针检测与分析扩散偶的界面结构,研究退火时间和合金中的Zn含量对扩散层结构和形貌的影响.结果表明,S...     

Cu-Sn-Ti体系边际二元系界面反应的研究

Cu-Sn-Ti三元系及其相关的3个二元系均具有重要的实用价值.实验制备了Ti/Sn和Cu/Sn固-液扩散偶及Cu/Ti二元固相扩散偶,经电子显微和探针观测发现: Ti/Sn固-液扩散偶在873K下退火30～160min,只生成1个Sn3Ti2中间相; Cu/Sn固-液扩散偶在808K下退火10min时也只生成1个Cu3Sn中间相,但退火时间延长至30min时在Cu与Cu3Sn界面上生成Cu41Sn11,退火60min后在Cu与Cu41Sn11之间又生成了bcc-a2; Cu/Ti二元固相扩散偶在1023K下退火1000h后,在其界面处生成了CuTi2、CuTi、Cu4Ti3、Cu4Ti 4个化合物,而Cu3Ti2相并未在扩散偶中出现.还采用最大驱动力模型对上述3个二元系的界面反应过程进行了计算并成功解释了相应的实验现象.     

局域平衡原理与相图的扩散偶法测定

介绍了局域平衡原理和扩散偶法测定平衡相图的方法要点.扩散偶法是一种高效的、可靠的相图测定方法,它可以大幅度减少实验工作量,减少原材料消耗,加快相图实测进程.此外,这种方法还具有可直接测定相平衡关系、相平衡成分,避免“过冷效应”等优点,特别适合于多组元系统平衡相图的实验测定.     

GH188合金扩散焊工艺研究

采用不同的中间层合金及不同的扩散焊工艺焊接GH188薄板 ,通过对焊缝的组织分析 ,优化扩散焊工艺参数 ,使焊缝完全满足技术要求 ,界面层完全消失 ,形成与基体材料一致的微观组织 ,可进行变形加工。     

W-Cu复合材料与Cu的扩散连接工艺

钨、铜热膨胀系数的过度失配,使得钨、铜的连接在偏滤器上的应用成为难点。本文基于钨铜梯度材料概念对钨、铜进行连接,以高活性Fe-Cu粉为中间层,在还原炉中采用扩散连接的方法对W-Cu复合材料与Cu进行连接,并对连接样品的金相显微形貌、显微硬度、拉伸强度和元素分布进行研究。结果表明,采用添加中间层的方法可以有效改善连接界面,提高连接质量。金相、显微硬度和能谱分析说明W-Cu与Cu连接样品的连接界面处形成了连续、紧密的结合;拉伸实验测得的平均强度为168.55 MPa,接近于Cu基材的强度,进一步证实添加中间层的方法可实现W-Cu与Cu的扩散连接。     

SiO2/Ta界面反应及其对Cu扩散的影响

利用磁控溅射方法在表面有SiO₂层的Si基片上溅射Ta薄膜,采用X射线光电子能谱研究了SiO₂/Ta界面以及Ta₅Si₃标准样品,并进行计算机谱图拟合分析.实验结果表明在制备态下在SiO₂/Ta界面处有更稳定的化合物新相Ta₅Si₃和Ta₂O₅生成.在采用Ta作阻挡层的ULSI铜互连结构中这些反应产物可能有利于对Cu扩散的阻挡.     

低Cu的Al-Zn合金在300℃时平衡相组成及稳定性

通过组织观察与X射线衍射分析,对熔制的Al-20Zn-5Cu合金(摩尔分数/%)铸锭在300℃保温不同时间后的试样组织结构进行了研究.结果发现铸锭中的ε相在300℃保温时完全转变成了细小的T'相,意味着此时的平衡相组成为α1,α2和T'相.而α1和α2相在冷却或室温放置时析出了β相,这意味着采用常规平衡合金法不适于测量α1,α2和T'相的平衡相成分.     

DD402/FGH95扩散偶中单晶合金γ'相筏形化与其形成元素的扩散

通过研究不同温度时热等静压(HIP)多元扩散偶DD402/FGH95中的A1,Ta和Ti元素的扩散规律,发现DD402单晶中存在A1和Ta元素的上坡扩散.因此单晶中在近结合界面处形成了A1,Ta和Ti元素的富集区以及γ'相的筏形化.对A1和Ta元素的扩散流量及扩散深度进行计算.计算结果与试验结果相吻合.     

金刚石单晶与其表面钛镀膜之间扩散反应的定量相分析

用X射线光电子谱(简称XPS)对金刚石单晶与其表面钛镀膜的扩散反应进行了定量相分析,成功验证了金刚石晶格中的碳原子与钛镀层之间的反应扩散模型。     

镍基双合金扩散偶的拉伸性能研究

采用热等静压(HIP)扩散连接工艺,获得了镍基单晶高温合金与粉末高温合金的扩散偶。研究了热等静压和热处理工艺对扩散偶的组织和拉伸性能的影响。结果表明,不同温度热等静压的扩散偶均实现了冶金结合,瞬时拉伸断口位置处于DD402侧,断裂面为{111}滑移面。随着HIP温度升高,DD402母材的γ′相粒子粗化,FGH95粉末合金母材的再结晶晶粒长大;1 166℃HIP扩散偶热处理后,FGH95粉末合金的γ′相由晶界大尺寸γ′相、晶粒内中等尺寸的和细小的γ′相组成。扩散偶试样的650℃抗拉强度受HIP温度影响小,而屈服强度随着HIP温度升高而降低。     

热障涂层与镍基高温合金界面的互扩散行为

综述了热障涂层(TBC)系统的3界面,即陶瓷层/热生长氧化膜(TGO)界面、TGO/粘结层界面及粘结层/基体界面,在高温服役条件下氧化和互扩散行为的研究现状;分析、讨论了控制界面反应和互扩散的3种方法,包括添加Pt/Hf等合金元素、施加界面扩散障及开发新粘结层.指出:粘结层的性能优劣是控制TGO防护性及界面互扩散从而延长TBC使用寿命的关键,而在多种改善TBC界面互扩散方法中,尤以美国和日本科学家研发的连续拓扑密堆积(TCP)型σ相扩散障(如Re-Ni、Ir-Ta及Ni-Hf等)的性能最优;同时指出采用含Pt-Hf的γ-γ'相合金、或与基体同成分的纳米晶涂层作为新粘结层来控制界面互扩散也有望获得进一步发展.     

Ga-Ag-Sn液态合金与Cu的结合界面分析

采用真空冶炼法制备了低熔点的Ga-Ag-Sn液态合金，分析了Ga含量与液态合金熔点的关系。利用X射线衍射仪、电子扫描显微镜和能谱等多手段对Ga95.0Ag0.15Sn合金与Cu基体的结合界面进行了分析。结果表明，Ga95.0Ag0.15Sn液态合金能与无氧铜基体发生互扩散，并形成致密且与基体结合良好的Ga-Cu界面层而能起到真空修复作用，界面层的相组成为Cu9Ga4相，Cu41Sn11相和α-（Cu，Sn）相。     

GH2907合金VIM+VAR 3 t钢锭1190℃均质化过程中Nb和Si的扩散行为

利用光学显微镜、扫描电镜等研究了GH2907(0.02C,38.20Ni,13.92Co,4.92Nb,1.60Ti,0.32Si)合金Φ508 mm3 t钢锭Nb和Si在1 190℃的扩散规律.研究表明,GH2907合金Φ508 mm钢锭的枝晶间距大约110μm,Nb和Si在1 190℃的表观扩散系数分别为D=(0....     

随机反应扩散神经网络的鲁棒稳定性

研究一类具有分布时滞和反应扩散的随机细胞神经网络,通过构造Lyapunov泛函,并利用It(o)公式以及线性矩阵不等式(LMI),得到不确定系统鲁棒稳定的充分条件.     

“氧化 - 扩散” 模型在高温合金 -MCrAlY 涂层体系中的应用

燃气轮机中（燃烧室、 涡轮） 高温合金热端部件长期工作在 1000℃及以上的高温环境, 导致部件材料需 要面对高温氧化、 热腐蚀、 高温载荷及力学性能的改变等实际问题。 MCrAlY 涂层在热端部件防护中发挥着重要 作用。 然而, 高温合金 -MCrAlY 涂层体系在高温中会发生元素互扩散、 组织演变等微观现象, 影响着部件高温 性能和使用寿命。 本研究采用 ThermoCalc/DICTRA 软件, 同时耦合了 MCrAlY 合金涂层表面氧化, 建立了高温 合金 - 涂层体系的“氧化 - 扩散” 模型, 成功应用于涂层成分优选与寿命预测。 本研究还总结了热力学计算在高 温合金 /MCrAlY 涂层体系中其他应用     

Al/Ni/Fe界面扩散反应的实验研究

采用"铆钉法"制备了含有Al/Ni、Al/Fe和Ni/Fe两相界面的扩散偶,以及Al/Ni/Fe多相扩散偶,利用光学显微镜、电子探针分别对每组扩散偶的界面区域进行了观察分析.实验结果显示,固态扩散促使两相界面处生成扩散层,Al/Ni/Fe多层扩散偶中,由于混相层中不同产物的生长速率不同,促使界面不稳定生长,形成束集型的扩散层结构.     

Co和Ti在Fe-Ni-Al基固溶体α1/α2间分配比的扩散偶法研究

利用Fe-Ni-Al-Co-Ti多元扩散偶研究了界面处的α1 α2 (FeCo)2Ti三相在800℃下的相平衡,通过扩散偶界面两侧的相成分分析获知,Co在α2与α1相之间的分配比约为1.1,Ti在α2与α1相之间的分配比约为2.5.在Fe-Ni-Al合金中同时添加Co与Ti时,其在固溶体α2与α1相之间的分配特征与Fe-Ni-Al-Co和 Fe-Ni-Al-Ti系中一样,Co与Ti在α2与α1相之间的分配比仍均大于1.     

Cu元素对Ti-16.28Si合金在900℃下氧化机制的影响

采用高能球磨-冷压-真空烧结工艺制备了Ti-16.28Si、Ti-15.46Si-5Cu和Ti-14.65Si-10Cu 3种合金,并在900℃下空气气氛中对其进行高温氧化实验。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)以及X射线衍射仪(XRD)对烧结和氧化后合金样品的形貌、微区成分及物相组成进行分析,研究Cu元素对Ti-16.28Si合金在900℃下氧化机制的影响。结果表明:烧结后3种样品中主要含有Ti、Ti5Si3、Ti5Si4相,含Cu元素的样品中则出现了Cu3Si相且致密度随Cu含量升高而升高。900℃下氧化80 h后,合金样品表面的主要物相为Ti O2,同时含有少量的Si O2、Ti3O5、Cu O或Cu2O等相。3种合金中,Ti-16.28Si合金的氧化膜表层基本上都是Ti O2,抗氧化性能最好;其余2种合金的抗氧化性能稍低,Cu元素的加入降低了合金在900℃下的抗氧化性能。