金属铝与K_4玻璃阳极焊的研究

在大气中对金属铝与K4玻璃进行了阳极焊焊接试验 ,并且分析了焊接过程的影响因素 ,热膨胀系数差异对异种材料阳极焊焊接质量有着重要的影响 ,发现金属铝与K4玻璃在大气环境下具有可焊性。利用扫描电镜 (SEM)、透射电镜 (TEM)和X射线衍射 (XRD)等手段对界面的微观结构进行分析 ,认为在K4玻璃与金属铝的结合面处形成了以Al2 SiO3或Si、Al、Zn、O、Na组成的复合物为主的过渡层 ,将K4玻璃与金属铝连接在一起     

电场激活及压力辅助法制备AlMgB14-TiB2复合材料及性能表征

采用FAPAS法制备AlMgB14预反应粉,将其与TiB2粉混合,在烧结温度1500℃,轴向压力60 MPa,升温速度100℃/min、保温时间15 min条件下制备了具有较理想组织结构的AlMgB14-30wt%TiB2复合材料。通过HRTEM、SEM和EDS对AlMgB14-30wt%TiB2的微观结构进行表征,研究结果表明:AlMgB14-30wt%TiB2复合材料的显微硬度31.5 GPa,断裂韧性K1C值可达到3.65 MPa.m1/2,与机械合金化/单轴热压法制备的结果一致。并从微观结构分析了AlMgB14-TiB2复合材料的增韧机制主要来源于TiB2增强相与基体间形成高强结合界面。FAPAS法为AlMgB14基复合材料的制备开拓了低成本高效的新途径。     

AlMgB14-TiB2复合材料的高温摩擦磨损特性

采用电场激活压力辅助烧结(FAPAS)法制备Al Mg B14-30%(质量分数)Ti B2超硬复合材料。用往复式球盘磨损仪测试材料从室温到800℃的摩擦磨损性能,磨损表面的相结构和形貌分别用XRD和SEM进行测试。结果表明:复合材料在300℃以下的摩擦因数为0.45~0.55,500~600℃的摩擦因数为0.65;当温度升高到800℃时,复合材料的摩擦因数最低,主要原因是表面生成了一层摩擦因数比较低的氧化物薄膜。磨损机理在室温时为轻微的磨粒磨损,高温时则转变为黏着磨损。     

Pyrex玻璃／铝多层阳极键合界面结构与力学分析

采用公共阳极法实现了Pyrex玻璃与铝多层晶片的静电键合,对玻璃/铝/玻璃阳极接舍界面的组织结构及其连接机理和力学特征进行了重点研究.分别利用微拉伸测试设备和ANSYS软件分析了连接区的力学性能和残余应力分布特征.分析认为键合区由玻璃一过渡层一铝组成,过渡层为Al2O3-SiO2复合氧化物.玻璃/铝界面的微观组织和元素分布均以铝为对称轴呈对称分布.在玻璃/铝/玻璃多层连接区,键合界面附近的残余应力和应变呈对称分布,多层结构的对称性有利于缓解接头应变和应力,表明应用公共阳极法可实现多层玻璃/铝/玻璃的良好键合.     

挤压态AZ61镁合金真空扩散焊接试验研究

采用再结晶退火的方式,细化挤压态AZ61镁合金晶粒,并将细化后的镁合金进行真空扩散焊接研究。剪切强度试验结果表明,在连接压力为10MPa和真空度为18Pa的条件下,扩散温度为470℃、保温时间为90min时可得到最大剪切强度51.95MPa。试验分析表明,扩散温度和保温时间是扩散焊接接头性能的主要影响因素。对扩散焊接头及其周围区域进行显微硬度测量发现,焊缝处的显微硬度最大,偏离焊缝沿母材方向的显微硬度逐渐减小。     

硼硅玻璃与单晶硅场致扩散连接形成机理分析

以固体电解质硼硅玻璃与单晶硅为实验材料,研究了玻璃－金属FDB连接过渡区的微观组织特征,分析了连接形成机理及主要工艺参数对连接过程的影响。提出了金属－氧化物过渡层－玻璃接头结构形式及静电场条件下离子扩散扩接合模型。研究认为,金属玻璃的界面接合归因于玻璃中负氧离子的扩散及界面复合氧化物的形成;呈横向柱状组织的复合氧化物对连接强度具有重要意义。     

降低阳极连接中残余应力的措施

简要介绍了阳极连接的机理、应用范围、残余应力的存在对键合质量的影响,分析了残余应力产生的因素,提出了降低这些因素影响的措施。     

硅-玻璃-硅阳极键合机理及力学性能

采用两步法阳极键合技术成功实现了硅-玻璃-硅的连接. 两次键合过程中,电流特征有明显差异,第一次键合电流先迅速增大到峰值电流,然后迅速衰减至一较小值. 受先形成Na⁺离子耗尽层的影响,第二次键合电流从峰值电流衰减的过程中,出现二次增大然后衰减的现象. 利用扫描电镜对键合界面进行观察,结果表明玻璃两侧界面均键合良好,玻璃表面可观察到大量析出物. 利用万能材料试验机对键合强度进行测试,结果表明,界面强度随着键合电压的升高而增大. 断裂主要发生在玻璃基体内部靠近第二次键合界面一侧.