钴磷合金镀层的热疲劳组织结构变化的研究

选用钢结硬质合金为基体材料,在其表面进行化学镀钴磷合金,再进行热处理。在自制的热疲劳度试验机上进行热循环实验,研究所获的钴磷合金镀层及在热疲劳过程中组织结构变化的基本规律。结果表明,在该合金表面所获得的钴磷合金镀层平整光滑,与基体材料结合良好;镀层在热处理过程发生α-Co→β-Co的同素异构转变;随着热循环温度的提高以及热循环次数的增加,镀层表面氧化腐蚀加剧,部分镀层剥落;镀后的热处理影响镀层表面的显微硬度。     

钠钾盐梯度循环作用下高压实膨润土膨胀力衰变特性

高放废物深地质处置库近场环境中,高压实膨润土将长期遭受含盐地下水的循环化学作用,导致其膨胀性能不断衰变。针对干密度为1.7 g/cm3的高压实高庙子(GMZ)膨润土,分别开展了0.5 mol/L和1.0 mol/L两种盐梯度、Na Cl-水-KCl和Na Cl-水不同循环路径下的恒体积膨胀力试验,探讨盐梯度循环化学作用下其膨胀力的衰变特性。结果表明:盐梯度循环作用下,膨润土膨胀力的发展与离子种类、浓度和循环次数等因素有关。盐化阶段膨胀力不断降低,淡化阶段膨胀力有所提高;低盐度梯度循环下各阶段的稳定膨胀力均高于高盐度梯度循环时的膨胀力。随着循环次数的增加,稳定膨胀力逐渐下降,入渗溶液浓度越高,降幅越大,且衰减幅度随着循环次数的增加而减小。KCl溶液的入渗会引起膨润土发生矿物相变,膨胀力显著降低;当KCl溶液浓度达到一定值时,蒙脱石的充分溶解导致膨润土丧失膨胀能力。     

基于田口法的CSP器件结构优化设计

为提高芯片尺寸封装(CSP)器件的焊点可靠性,基于田口法,采用Garofalo-Arrhenius稳态本构方程和有限元法,对CSP器件焊点热循环载荷下的应力应变分布进行有限元模拟. 考虑焊点材料、焊点高度、芯片厚度、基板厚度四个控制因素,借助田口法,采用正交表L9(34)安排试验,研究发现影响焊点可靠性的主要影响因素为焊点材料和焊点高度. 经过田口试验法优化得到的最佳方案组合为焊点材料Sn3.9Ag0.6Cu,焊点高度0.29 mm,芯片厚度0.1 mm,基板厚度0.17 mm. 该最优方案和原始设计方案相比,蠕变应变能密度降低65.4%,信噪比提高了9.22 dB. 结果表明,CSP器件焊点可靠性得到显著提高.     

剑麻纤维复合黏性土裂隙发育特征及其机理研究

土体开裂一直是地质工程领域内的一个研究热点。近年来由于受到极端天气的影响,在干燥的气候条件下,水分的蒸发将导致黏性土表面及内部产生干燥,进而收缩、开裂,发育成纵横交错的裂隙,使地面及其上建筑物产生破坏。本文针对黏性土干缩开裂的问题,通过添加剑麻纤维制备得到纤维复合黏性土,并开展一系列干湿循环试验。试验以添加不同剑麻纤维含量(Cf=0、0.1%、0.3%、0.6%)作为变量,共制备4组试样,且每组均含3份对照试样。将试样置于20℃的恒温养护箱中进行干燥,实时记录其裂隙发育过程,并结合数字图像处理技术(PCAS),对土体表层裂隙网络的几何形态进行了定量分析,以探究纤维对黏性土裂隙发育的影响。试验结果表明:(1)随着黏性土中所添加剑麻纤维含量的不断增加,其表面产生裂隙的长度、宽度及被裂隙所分割的土体区块面积均不断地减小。(2)通过对黏性土进行干湿循环试验可知,试样中剑麻纤维含量越高,每一次干湿循环后其表面裂隙"愈合"效果越好,同时整体稳定性得到一定程度的提升。     

等静压成型对干湿法结合工艺制备多层片式电感(MLCI)的影响

用干湿法结合工艺和等静压成型制备多层片式电感(MLCI)。等静压成型较传统的热压成型相比,可以明显提高器件的致密度以及密度均匀性,然而等静压成型压力对于产品的影响却是复杂的。压力过小,产品易出现分层开裂,压力过大则会造成切割线错位以及内电极短路等影响。分析了待切割巴块切割线错位度与等静压压力之间的关系并提出了改进方法。另外,实验也发现了内电极短路率与等静压压力之间的关系,通过实验验证,给出了制造MLCI合理的成型压力范围为4~8MPa。     

大尺度岩样单轴循环加载的力学特性试验研究

通过大尺度岩样的单轴压缩试验，探讨其受压过程中裂缝的扩展规律等特性，结果表明：（1）大尺度岩样的应力-应变曲线、裂缝扩展和小尺度岩样的声发射特性类似，具有良好的“记忆”功能，且都与其先前所受的最大荷载有密切的关系，只有当其所受的荷载达到先前所受的最大荷载时，先前形成的裂缝才扩展，表明其内部应力梯度陡峭：（2）相同表观应力下，表观应变比局部点应变大2个数量级，表明岩石是具有细观特征（细观非均匀性）的材料，其宏观力学行为是细观特征相互作用、放大的综合结果：（3）大尺度岩样局部点平均轴向应变与表观应力近似呈线性关系，每个循环的斜率大致平行，而平均横向应变随循环次数的增加明显增大；（4）超声波速随循环次数的增加以波动和急剧减小间隔方式进行衰减。     

纳米SiO2和聚丙烯纤维对煤矸石二灰混合料改性试验研究

为了研究纳米SiO₂和聚丙烯纤维对煤矸石二灰混合料力学性能及水稳定性能的影响,通过无侧限抗压强度试验、劈裂试验测得各组试件改性前后强度值,并对干湿循环后试件质量、强度值及声发射特性进行分析。结果表明:纳米SiO₂可以提高煤矸石二灰混合料的抗压强度,掺量为2.5%(质量分数)时效果最佳;同时加入纳米SiO₂和聚丙烯纤维可以进一步提升混合料的力学性能,掺加2.5%纳米SiO₂和0.15%(体积分数)聚丙烯纤维时煤矸石二灰混合料力学性能最好;掺加2.5%纳米SiO₂和0.10%(体积分数)聚丙烯纤维的煤矸石二灰混合料水稳定性能最佳。     

热处理工艺和热循环次数对Ti50Ni40Cu10合金相变规律的影响

从我国有色金属工业发展的稳定性、协调性和发展水平3方面15个指标，分析和评价“九五”期间我国有色金属工业可持续发展态势。改革开放给中国有色金属工业提供了极好的发展机遇，不仅从根本上解决了有色金属长期短缺的供需矛盾，而且成为总产量位居世界第二位的有色金属工业大国。但不协凋的问题较多，与发达国家相比差距较大。     

硅酸盐白水泥石面层加速碳化程度与微观结构

为研究加速碳化对白色硅酸盐水泥石强度、碳化程度和微观结构的影响,采用热重分析（TG）定量表征水泥石中的Ca（OH）₂（CH）及CaCO₃含量,通过扫描电镜-能谱分析（SEM-EDS）和压汞仪（MIP）测试水泥石的微观结构.结果表明：与同龄期的自然养护试样相比,碳化养护3、14、28 d时水泥石抗压强度分别提高10.7%、7.3%和5.8%,抗折强度分别提高17.9%、16.1%和14.3%;碳化14 d时的试样继续干湿循环养护7 d仍可明显提高CH含量,碳化28 d后的碳化程度趋于稳定;碳化试样的孔隙率略高且平均孔径更低,其50~200 nm的较大孔数量明显减少,而小于20 nm的微孔数量相对更多;常压下加速碳化反应直接发生在水泥水化产物CH晶体的表面,在CH晶体棱角处的碳化程度最高,碳化产物与之共生.     

A highly reliable press packed IGBT

A newly developed press packed reverse conducting IGBT (RCIGBT), the ST1000EX21, having ratings of 2500 V and 1000 A, has successfully been introduced in high‐reliability application areas. A multiple‐chip press packed RCIGBT structure, containing IGBT chips and fast recovery diode (FRD) chips, has been achieved by using basic experimental results and a stress analysis using the finite element structure analysis program ABAQUS. Excellent electrical characteristics, especially a robust turn‐off capability, such as I_c = 5000 A, V_cp = 2800 V at T_j = 125 °C, have been obtained. High reliability, withstanding a thermal cycling (fatigue) test of more than 50,000 cycles and a high‐temperature voltage blocking test for 2000 hours, has been confirmed. The device is now available and is being successfully used for transportation systems and other applications that require high reliability and long‐term stability. Voltage and current ratings in IGBTs and IEGTs (Injection Enhanced Gate Transistors) will be raised in the future. © 2000 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 131(1): 78–85, 2000