激光微细熔覆柔性直写厚膜电阻和电极结合行为的研究

采用了激光微细熔覆柔性布线技术，结合数控CAD／CAM功能，在无掩模的基础上实现了在绝缘基板上直写厚膜电阻和电极单冗，但由于激光和电阻材料的相互作用是一个传热传质的复杂过程，电阻和电极间的界面行为将严重地影响该元件的可靠性和再现性等。针对上述情况，本文通过优化工艺设计方案进行电阻和电极的直写，并从电阻和电极界面的结合行为以及对形成电阻的表面性能、电气性能的影响进行分析和讨论。结果表明采用该优化工艺所制备的电阻和电极结合良好，性能和质量可靠稳定。     

微笔-激光直写组合加工制备多电极阵列系统

针对传统的硅基微加工技术因依赖掩模光刻技术而柔性化程度低的不足,以石英玻璃为基底、金为微电极材料体系,利用微笔-激光直写组合加工技术制作了带有微区温控特性的多电极阵列系统.实验结果表明:金电极导体线宽44μm,膜厚12μm,平均电阻率1.2×10-6Ω.cm,电极阻抗随频率的升高而降低,在低频时表现为容抗特性,具有较好的阻抗重复精度;用于微区温控的环形加热电阻在15～28V,通电电压对微区加热温度的关系具有较好的线性控制能力,环形热敏电阻在15.0～80.0℃范围内的电阻温度系数值为2 805×10-6/℃,温度响应性能满足应用要求.     

硅基板激光微熔覆电子浆料制备导体的研究

激光微细熔覆电子浆料技术是一种新型的柔性布线技术，采用激光精密加工系统对电子浆料进行处理以制备导线，具有柔性化程度高、电路图形设计、修改简捷、适合小批量生产等优点。特别是可以制备最小线宽为20 μm左右的导体，突破了传统丝网印刷工艺制备导线宽度的极限。利用激光微细熔覆工艺在单晶硅基板上制备出了银导线。所制备导线的最小宽度在30 μm左右，其电阻率和块状银在同一个数量级，能够满足应用要求。利用悬挂法测定其与硅基板的结合强度在兆帕数量级，与传统丝网印刷工艺相当。相关的工艺实验还表明，导体线宽随激光功率密度的增加而增加，随激光扫描速度的增加而减小;对于特定厚度的浆料预置层，激光扫描参数存在一个最佳的范围。激光扫描之后的高温热处理工艺有利于导线导电性能及其与硅基板的结合强度的进一步提高。     

热源空间位置对激光电弧复合焊接焊缝成形的影响

在激光电弧复合焊接中，热源空间位置关系，如热源间距、激光离焦量、焊炬倾角 等对激光、电弧之间的协同效应具有至关重要的作用，但是目前对此缺乏系统的专题研究。为此，采用5 kW CO2快轴流激光器和MAG(metal active gas)焊机对7 mm Q235钢板进行了激光电弧复合焊接工艺研究，集中探讨了空间位置参数对焊缝成形的影响规律。结果表明，热源空间位置参数对复合焊接焊缝成形具有显著影响，只有在合理的参数组合下才能够获得理想的焊缝质量。其中，热源间距对熔深的影响最大，不同间距处的熔深增幅高达55％，焊丝干伸长和离焦量对焊接熔深也具有较强的影响。焊接熔宽则对焊炬倾角和焊丝干伸长的变化更为敏感。上述参数主要通过改变激光电弧等离子体相互作用、热源能量叠加状态和熔池受力状况来决定焊缝成形。     

镍基WC金属陶瓷激光熔覆涂层的熔化烧损规律

采用ＣＯ２激光器在Ａ３钢上进行镍基碳化钨金属陶瓷的激光熔覆试验，研究了不同复合粉末成分及激光熔覆工艺条件下熔覆层中碳化钨的熔化烧损规律。试验结果表明，熔覆层中碳化钨的烧损主要是反应扩散式烧损。其烧损程度由其与粘结金属间的化学反映程度控制，与复合粉中钨种类，粒度，含量，粘结金属中碳含量以及激光熔覆工艺关系密切。     

Nd:YAG激光器金属零件激光快速成型工艺研究

利用Nd:YAG1.1kW激光器和同轴送粉方式进行了金属零件激光快速成型工艺实验研究。叙述了激光快速成型制造系统的基本组成和实验方法;分析了主要工艺参数如:激光功率、扫描速度、送粉量以及Z轴增量对成型质量和形貌的影响。给出了在最佳工艺参数下得到的激光成型实例。     

落地原油的激光诱导击穿光谱定量分析研究

激光诱导击穿光谱作为一种新型的检测技术,它是利用样品在高温下气化电离产生的等离子体光谱对物质的成份和含量进行分析的型技术。利用Nd∶YAG脉冲激光器作为光源,以高分辨率、宽光谱段的中阶梯光栅光谱仪和ICCD为谱线分离与探测器件,在实验室自然大气环境下诱导产生土壤激光等离子体,通过等离子体原子发射光谱法定量分析了含油土壤样品中原油的含量,实验上研究了在最佳实验条件下土壤中原油的分析谱线,测定了原油的定标曲线,实验结果表明,原油浓度在50～300范围内,元素含量与光谱线强度之间呈现较好的线性关系。谱线强度随浓度的增加而增加。给出土壤中石油的定标曲线,并计算得到石油在土壤中的检测限约为45mg/L。中间点校正的相对误差最大值为8%。     

激光微细熔覆快速原型制造厚膜电感元件

采用激光微细熔覆快速制造技术直接将电感元件集成在电路板上,使之由插装或表面贴装元件直接转化成平面膜式电感,大大减少了焊点,缩短互连,减少了占用面积,从而提高了可靠性和电性能。另外,不需要掩模的制作和高温烧结,简化了工艺,降低了成本,提高了效率。     

金属零件激光快速成型软件系统的开发

激光快速成型技术是一种新的金属零件成型方法,特别适合应用于高熔点金属的成型.本文利用VC 6.0实现了金属零件STL文件的读取、切片及切片轮廓的整理,开发了一个金属零件激光快速成型的软件系统.本文详细论述了该软件系统的开发方法,并给出了应用实例.     

MB8镁合金CO2激光焊接工艺及接头性能

采用高功率CO2激光器对MB8镁合金进行一系列激光焊接工艺试验,并对焊缝成形的形成规律、接头的微观组织和力学性能进行研究.结果表明:焊缝熔深基本和激光功率呈正比关系,激光功率每增加1 kW,熔深约增加2 mm.焊缝熔合区组织主要由粗大的等轴晶组成,晶粒内有连续析出的条纹状β-Mn,晶粒尺寸约为60μm;热影响区组织为相对细小但大小不一的等轴晶,晶粒尺寸为15~40μm.在消除焊缝表面缺陷后,焊接接头抗拉强度能达到基材的90%左右.此外,熔合区内的粗大晶粒、晶粒内连续分布的第二相及焊缝内气孔缺陷是造成接头拉伸性能低于基材的主要原因.