硼硅玻璃与硅阳极键合界面形成机理分析

对硼硅玻璃与硅进行了阳极键合实验,通过扫描电镜对键合界面的微观结构进行分析表明:玻璃/硅的键合界面有明显的中间过渡层生成;分析认为电场力作用下玻璃耗尽层中的氧负离子向界面迁移扩散并与硅发生氧化反应是形成中间过渡层的主要原因,而界面过渡层的形成是硅/玻璃界面键合实现永久连接的直接原因.     

中铬奥氏体合金抗冲击磨损堆焊材料

针对高应力磨粒磨损工况条件研制的中铬Ｃ－Ｃｒ－Ｍｏ系奥氏体体堆焊材料ＦＡＷ焊条,具有焊接工艺性好,堆焊金属抗裂性好和加工硬化率高的特点,是替代奥氏体锰钢的理想焊接材料。通过对该材料的化和磨损性能及其机理的试验研究,探讨了合金的冷作硬化及冲击磨损的一般规律。硬化机制以形变强化与碳化物析出强化为主,磨损形式以塑性凿削式去除为主。     

微波辅助MgH2固相反应法制备Mg2Si1-xSnx基热电材料及性能研究

在微波作用下利用MgH2 、纳米 Si粉 、Sn粉和Bi粉进行固相反应,结合电场激活压力辅助合成法（FAPAS）制备了高纯Bi掺杂的Mg2Si1-xSnx（0.4≦x≦0.6）基固溶体热电材料,并对其微观结构和热电性能进行了表征。研究结果表明,MgH2替代传统原料Mg粉显著降低了固相反应温度且防止了Mg的挥发和氧化,同时微波快速低温加热有效抑制晶粒长大,可获得平均晶粒尺寸为200nm的高纯产物。在300-750K的温度区间对样品热电性能进行测试,结果表明细小的片层固溶体组织和Bi的掺杂有效降低了样品热导率,同时改善了其电性能,在600K时,含1.5at%Bi的Mg2Si0.4Sn0.6热电材料具有最大ZT值0.91。     

Titanium diboride-metals gradient materials prepared by field activated diffusion bonding process

Functionally gradient samples are prepared by getting metal Ni or Cu bonded with Ni-matrix composites reinforced by TiB_2 particles by field activated diffusion bonding process.The intermetallic compound of Ni_3Al has been applied as a mediate layer in order to reduce residual stress.The microstructure,phase composition of the interfaces between the metal and Ni_3Al are determined and the mechanical properties of the gradient materials are characterized.Elemental concentration profiles across the interfaces between layers showed significant diffusion dissolution and formation of firm bonds.Measured micro-hardness values of the sample increased monotonically from the metal substrate to the surface layer of composites.The values for the surface composite layer ranged from about 2 000 HK to 3 300 HK.The results of this investigation demonstrate the feasibility of field activated diffusion bonding process for rapid preparation of FGMs.     

功能材料的燃烧连接新技术

自蔓延高温合成技术（SHS）主要是利用外部提供的能量诱发，使高放热反应体系的局部发生化学反应，形成反应前沿燃烧波，此后化学反应在自身放出热量的支持下，继续向前行进，使临近的物料发生化学反应，原始坯料全部转化为生成物。功能梯度材料概念的提出，以及自蔓延高温合成技术的发展，为陶瓷。金属的连接提供了有效方法。介绍了功能材料燃烧连接技术，着重介绍了自蔓延高温燃烧合成方法与其在表面防护尤其在连接方面的应用．     

液苯加二茂铁溶液放电制备洋葱状富勒烯

以液体苯（C6H6）为放电介质,二茂铁为催化剂,石墨做电极,可大量制备洋葱状富勒烯（Onion-like Fullerenes：OLFs）。本文重点考察了二茂铁对OLFs产量的影响,利用高分辨透射电镜（HRTEM）和X-射线衍射（XRD）对所得产物进行了表征,结果表明：加入二茂铁可提高OLFs的产量;OLFs呈中空椭球状和多面体状,石墨化程度较高,OLFs直径分布可控制在10-30nm范围内。     

挤压态AZ31镁合金真空扩散焊试验研究

首先对挤压态AZ31镁合金进行等温热处理,获得不同的晶粒尺寸,然后研究时间、杂质、晶粒尺寸对扩散焊焊缝的影响.试验结果表明,在一定范围内,保温时间越长扩散焊效果越好;扩散焊前晶粒越细,扩散焊所需的时间越短,扩散效果越好,晶粒长大程度也小;熔合线处硬度值上升,距焊缝越远,硬度越低.     

Ca_3Co_4O_(9+δ)热电陶瓷的晶粒细化及其电学性能研究

以乙二醇(EG)为溶剂,采用柠檬酸溶胶-凝胶法成功制备了晶粒细化的Ca3Co4O9+δ粉体,结合SPS烧结技术烧结成陶瓷块体,分析了晶粒尺寸对Ca3Co4O9+δ电学性能的影响。研究发现,以EG为溶剂能有效降低晶粒尺寸,XRD和SEM表征结果表明所制备的粉体及块体均为纯相Ca3Co4O9+δ;随着溶剂中EG比例的增加,粉体粒径由1000nm降低至100nm,相应Ca3Co4O9+δ块体的层状晶粒厚度也由1000nm降低至约120nm。电性能测试结果表明,晶粒细化提高了试样的电性能,虽晶粒细化影响了电导率的提高,但Seebeck系数增加,最终试样功率因子增大,当晶粒尺寸为120nm、880K时其功率因子可达299.4×10-6 W/(m·K2)。     

PEO-LiClO_4与铝阳极键合界面结构及力学性能

利用自制的阳极键合炉实现了PEO-LiClO4与铝的阳极键合,并且采用扫描电子显微镜(SEM)对键合界面进行了观察。结果表明,键合后铝/高分子固体电解质界面处生成了一层厚度约5μm的过渡层,分析认为该过渡层是两者得以焊合的关键。由实验得到的电流-时间的变化过程可以看出,键合区域中的导电离子是由瞬时高密度迁移转向低密度稳态迁移的。利用非线性有限元分析软件MSC.Marc研究了阳极键合件从90℃冷却到室温的残余应力和变形,并且建立了接头应力分析模型,探讨了界面应力场的分布规律,为提高键合质量提供了理论依据。对比翘曲变形前后的形状可知,试件从高温冷却后,上表面中心会向下收缩,边缘的翘曲下降,最大的翘曲发生在试件对角棱线处。模拟分析显示过渡层上等效应力是最大的,因此该层成为阳极键合接头中的薄弱部位。因此,对残余应力和变形进行分析并在此基础上提出缓解的措施是提高阳极键合性能的一个有效途径。