碳化硅功率模块焊接工艺研究进展

碳化硅(SiC)模块的封装技术是目前电力电子行业关注的热点,焊接材料和工艺是影响模块可靠性的关键环节。详细分析了当前国内外业界已使用或正在研究的焊接材料和工艺,包括应用于传统硅(Si)功率模块和SiC功率模块的常规无铅钎料、低温纳米银烧结、固液互扩散连接和纳米铜焊膏等。分析了各种工艺的焊接过程、焊层性能及存在的问题,明确了今后SiC功率模块高温封装焊接技术的发展方向,即低温纳米银烧结技术和固液互扩散技术将会是SiC功率模块焊接工艺的优选。     

层层自组装法制备超疏水/超亲油棉织物及其油水分离性能

被油污染的水资源严重影响人类健康和生态系统.为得到具有优异油水分离性能的材料,利用层层自组装法,在棉织物表面组装纳米银薄层,随后用十二烷基硫醇修饰,制备了具有超疏水/超亲油性能的棉织物.通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、接触角测试仪、分离效率表征超疏水/超亲油棉织物的微观形貌、表面化学组成、润湿性及油水分离性能.改性后的棉织物表面负载致密的纳米银薄层,水在该表面的接触角高达160°,而油的接触角为0°,显示出其良好的超疏水/超亲油性能;纳米银牢固地附着在棉织物的表面,使其表现出良好的抗磨损性、耐腐蚀性.油水分离测试显示,该棉织物对不同类型油品和水混合物的分离效率达88％以上,且具有较好的循环利用性.此外,该棉织物不仅能分离水上轻油、水下沉油,还能分离轻油-水-沉油三相所形成的混合物.     

纳米银片/改性rGO的制备及在棉织物上的微波吸收性能

以氧化石墨烯(GO)、硝酸银和聚乙烯亚胺(PEI)为原料,制备了纳米银片/改性石墨烯(rGO-PEI-AgNPs)复合材料,并以二浸二轧的方式处理到棉织物上。通过FTIR、XPS、XRD、UV等测试手段对rGO-PEI-AgNPs材料以及rGO-PEI-AgNPs材料负载的棉织物进行结构表征,利用矢量网络分析仪(VNA)对rGO-PEI-AgNPs材料及其负载棉织物进行了微波吸收性能测试。SEM测试结果显示,GO-PEI材料表面成功生长了三角形状的纳米银片。研究表明,当rGO-PEI-AgNPs的质量分数为5 %时,材料的最小反射损耗可达到-37.8 dB,织物的最小反射损耗可达到-29 dB。本文制备的米银片/改性石墨烯(rGO-PEI-AgNPs)复合材料,能够有效赋予棉织物微波吸收性能,不仅可促进功能性纺织品发展,也拓宽了吸波材料的应用范围。     

水热法制备纳米银颗粒的试验研究

以AgNO_3和NaHCO_3为反应原料,以PVP为保护剂,用水热法制备出纳米银颗粒。研究了AgNO_3浓度和分散剂PEG的加入对反应生成纳米银颗粒形貌的影响。结果表明,在AgNO_3浓度为0.06 mol/L,NaHCO_3浓度为0.15 mol/L,PVP为0.03 mol/L,PEG为0.05 mol/L,反应温度为200℃,反应时间4 h的工艺条件下,可得到平均粒径尺寸约50 nm、分散性好、尺寸均一的近球形纳米银颗粒。     

橘皮还原法和硼氢化钠还原法制备的纳米银的结构和性能比较

分别以天草柑橘皮提取液作为绿色还原剂,硼氢化钠(NaBH₄)作为化学还原剂制备两种纳米银(G-AgNPs和C-AgNPs),对二者的还原率、粒径尺寸及形貌、结晶结构以及组成成分进行表征,比较它们在分散性、抗菌性和抗氧化性等性能上的差异。结果表明,两种还原剂对Ag⁺的还原率都可达90%以上。G-AgNPs与C-AgNPs均为球形或类球形的面心立方结构晶体,但G-AgNPs的粒径尺寸分布较窄,平均粒径与粒度中值(D50)分别为29.81 nm和28.21 nm,小于C-AgNPs。同时,G-AgNPs表面吸附了橘皮提取液中的活性成分,减少了粒子间的团聚,因而相较于C-AgNPs有更好的分散性和稳定性。G-AgNPs与C-AgNPs对食源性革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌)和革兰氏阴性菌(大肠杆菌、伤寒沙门氏菌)均表现出较强的生长抑制效果,但G-AgNPs的抑菌效果总体优于C-AgNPs。同时,由于表面活性成分的存在,G-AgNPs对亚甲基蓝(Methylene blue,MB)的脱色率显著高于C-AgNPs,具有很强的抗氧化活性。G-AgNPs所具有的良好分散性、抗菌性和抗氧化性使得它们成为一种理想的纳米填料,在功能性复合材料的制备中具有较大的应用潜力。     

氧化石墨烯纳米银复合材料的制备及对大肠杆菌抑菌性能的研究

以柠檬酸钠为还原剂,原位制备出氧化石墨烯/纳米银(GO/Ag)复合材料,并采用傅里叶红外光谱仪、纳米粒度分析仪和紫外分光光度计对GO/Ag复合材料进行表征,结果表明氧化石墨烯和纳米银稳定复合。以大肠杆菌为模型菌,通过抑菌圈及平板计数法实验评价了GO/Ag复合材料的抑菌性能,并通过对细胞膜完整性和通透性的影响研究了复合材料的抑菌机理,结果表明,GO/Ag复合材料对大肠杆菌有较强的抑菌效果,最小抑菌浓度(MIC)为0.005mg/mL;其优良的抑菌效果是通过破坏细菌细胞膜完整性,影响细胞膜通透性来完成的。     

纳米银/伊利石复合材料的制备及其性能研究

采用水热合成法对伊利石进行改性, 再通过微波辅助和紫外灯还原法制备了高载银量的纳米银/伊利石复合材料。利用X射线衍射(XRD)、红外(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和抑菌圈试验等方法研究了复合材料的结构、形貌及抑菌性能。结果表明, 改性后伊利石具有较高的载银量, 最高可达27.66%, 而且还原的纳米银在伊利石表面分布均匀。抑菌圈试验结果显示, 这种复合材料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有良好的抑菌效果, 最大抑菌尺寸分别达到5.68 mm和6.84 mm。