采用TiH_2预处理的SiC陶瓷柱阵列增强/高铬铸铁复合材料界面与耐磨性能（英文）

利用TiH2粉末膏剂涂覆和在真空下1000或1400℃保温20 min的预处理工艺对反应烧结SiC陶瓷柱进行了表面预处理,再将预处理好的SiC陶瓷柱固定在石墨板上,随后采用金属浇铸工艺制备了一种具有高度陶瓷增强体宏观均匀性、可靠性和可设计性的SiC陶瓷柱阵列增强高铬铸铁复合材料。陶瓷涂层和复合材料界面分析表明:1400℃为较优的SiC表面预处理温度,预处理后SiC表面形成一层可靠的金属性复合层。该复合层在高温浇注过程中不会被溶解,可有效抑制高铬铸铁与SiC陶瓷的界面反应,从而形成无脱层、优良的复合材料陶瓷/金属磨损界面。与该复合材料的金属基体相比,由于SiC陶瓷柱的有效添加,经表面处理后不同陶瓷含量的SiC/高铬铸铁复合材料的耐磨性能均显著提高。     

Interface and Wear Resistance of SiC Ceramic Column Grid Array Reinforced High-Chromium Cast Iron Composite Pretreated with TiH2

利用TiH2粉末膏剂涂覆和在真空下1000或1400℃保温20 min的预处理工艺对反应烧结SiC陶瓷柱进行了表面预处理,再将预处理好的SiC陶瓷柱固定在石墨板上,随后采用金属浇铸工艺制备了一种具有高度陶瓷增强体宏观均匀性、可靠性和可设计性的SiC陶瓷柱阵列增强高铬铸铁复合材料。陶瓷涂层和复合材料界面分析表明:1400℃为较优的SiC表面预处理温度,预处理后SiC表面形成一层可靠的金属性复合层。该复合层在高温浇注过程中不会被溶解,可有效抑制高铬铸铁与SiC陶瓷的界面反应,从而形成无脱层、优良的复合材料陶瓷/金属磨损界面。与该复合材料的金属基体相比,由于SiC陶瓷柱的有效添加,经表面处理后不同陶瓷含量的SiC/高铬铸铁复合材料的耐磨性能均显著提高。     

Al-Ti合金钎焊SiC陶瓷接头界面微观结构与力学性能

SiC陶瓷具有优异的综合性能, 通过钎焊获得高强度接头是其获得广泛应用的重要前提。研究采用Al-(10, 20, 30, 40)Ti(Ti的名义原子含量10%、20%、30%、40%)系列合金, 在1550 ℃条件下, 对SiC陶瓷进行钎焊30 min。当中间层厚度为~50 μm时, SiC钎焊接头的平均剪切强度处于100~260 MPa范围内。当采用Al-20Ti合金作为钎料时, 随着中间层厚度从~100 μm减小至25 μm, 钎焊接头的平均强度逐渐提高, 且最大强度~315 MPa。同时, 钎焊中间层中(Al)相逐渐减少直至消失, 只留下Al₄C₃、TiC和(Al,Si)₃Ti相。SiC/Al-20Ti/SiC钎焊接头的断裂主要发生在靠近中间层/陶瓷界面位置的陶瓷基体内。     

高体积分数SiCp/Al电子封装复合材料的钎焊综述

高体积分数SiC_p/Al复合材料作为电子封装材料使用日益流行,其钎焊具有重要的实际意义。近来,一些新钎料合金和工艺被开发用于高体积分数SiC_p/Al复合材料的钎焊。本文回顾了SiC_p/Al复合材料的物理力学性能和制备工艺,综述了应用于高体积分数SiC_p/Al复合材料的合金钎料、钎焊工艺及其接头微结构与性能,旨在进一步理解它们之间的关联性,以优化接头性能与可靠性。往Al?Si合金中添加Cu、Mg、Ni等合金元素有助于提高钎料合金和钎焊接头的使用性能,如可优化钎料合金的应用温度、接头界面结合和焊缝强度。而表面金属化和超声波振动两种钎焊辅助工艺可通过避免或去除复合材料表面的Al₂O₃和SiO₂氧化膜来改善合金钎料的钎焊性。最后,指出需要进一步加强对合金钎料的优化设计、表面金属化工艺以及焊料/涂层/基材体系之间的润湿性和界面行为的研究。     

氧化铝陶瓷表面连续导电金膜的制备工艺及性能

以Al2 O3陶瓷作为基底,采用磁控溅射和丝网印刷两种工艺在其表面制备导电Au膜,并通过控制变量法制备不同参数下不同厚度的Au膜,对两种制备工艺进行了系统性的深入研究.通过高精度电阻测量仪、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)分析热处理前后Au膜的导电性能及微观形貌,采用激光共聚焦显微镜(CLSM)表征Au膜表面的粗糙度.结果表明:磁控溅射制备的纳米Au膜的导电膜厚阈值为30 nm,膜层对基底面粗糙度改变较小.对纳米Au膜进行600℃热处理后,Au发生固态润湿,导致电阻值急剧增大,导电性能下降.借助丝网印刷工艺,采用40％(质量分数)的金浆和200目丝网即可印刷得到导电性良好的Au膜,该工艺能够有效节约成本和金浆.     

陶瓷表面Mo-Ni-Si金属化及其与Ag的润湿性研究（英文）

采用真空熔烧工艺在SiC陶瓷表面制备了3种化学成分的Mo-Ni-Si金属化涂层,研究了涂层的相组成和涂层/SiC陶瓷界面的微结构。通过座滴法实验考察了纯Ag在SiC 陶瓷涂层上的润湿与铺展特性,分析和讨论了Ag/金属化SiC陶瓷体系的界面行为。结果表明,该金属化涂层主要由Mo_5Si_3、MoSi_2、Ni_2Si、NiSi_2和MoNiSi组成,同时随着涂层中Mo金属由20%增加至40% (摩尔分数),位于涂层表面的具有四方结构的MoSi_2晶粒逐渐消失。Ag对Mo20-Ni32-Si48、Mo30-Ni28-Si42、Mo40-Ni24-Si36金属化SiC陶瓷在1000℃保温30min后对应的最终接触角分别为45°,79°和85°,该结果与Ag滴和3种Mo-Ni-Si涂层之间的相互作用密切相关。同时,在润湿试验前后,在Mo-Ni-Si涂层/SiC衬底界面没有发现明显的反应层。     

SiC陶瓷表面Mo-Ni-Si金属化及其与Ag的润湿性研究

采用真空熔烧工艺在SiC陶瓷表面制备了三种化学成分的Mo-Ni-Si金属化涂层,研究涂层的相组成和涂层/SiC陶瓷界面的微结构。通过座滴法实验考察纯Ag在SiC陶瓷涂层上的润湿与铺展特性,分析和讨论了Ag/金属化SiC陶瓷体系的界面行为。实验结果表明,该金属化涂层主要由Mo₅Si₃, MoSi₂, Ni₂Si, NiSi₂ 和MoNiSi组成,同时随着涂层中Mo的摩尔比由20%增加至40%,位于涂层表面的具有四方结构的MoSi₂晶粒逐渐消失。Ag对Mo20-Ni32-Si48、Mo30-Ni28-Si42、Mo40-Ni24-Si36金属化SiC陶瓷在1000 oC保温30分钟后对应的最终接触角分别为45o, 79o 和 85o,该结果与Ag滴和三种Mo-Ni-Si涂层之间的相互作用密切相关。同时在润湿试验前后,在Mo-Ni-Si涂层/SiC衬底界面没有发现明显的反应层。     

Sn-3.5Ag-0.5Cu在高体积分数SiC_p/Al复合材料Ni-P(-SiC)镀层上的润湿性（英文）

基于化学镀Ni工艺,研究Sn-3.5Ag-0.5Cu合金在Ni-P(-SiC)镀层/SiCp/Al基体上的润湿行为,分析镀层的显微结构和Sn-3.5Ag-0.5Cu/Ni-P(-SiC)镀层/SiCp/Al体系的润湿和界面行为。结果表明,SiC颗粒均匀地分布在镀层中,且Ni-P(-SiC)镀层与SiCp/Al复合材料之间没有界面反应。Sn-3.5Ag-0.5Cu对Ni-P、Ni-P-3SiC、Ni-P-6SiC和Ni-P-9SiC镀层/SiCp/Al基体对应的最终接触角分别为~19°、29°、43°和113°。在Sn-3.5Ag-0.5Cu/Ni-P-(0,3,6)SiC镀层/SiCp/Al界面处形成含有Cu、Ni、Sn和P的反应层,其主要包含Cu-Ni-Sn和Ni-Sn-P相。此外,熔融的Sn-Ag-Cu合金可以通过Ni-P/SiC界面渗入Ni-P(-SiC)复合镀层与SiCp/Al基体接触。     

烧结温度对316L多孔不锈钢孔结构的影响

将316L不锈钢粉、造孔剂(尿素颗粒)和粘结剂(聚乙烯醇溶液)进行混合,压坯后采用高温真空烧结制备出多孔不锈钢。利用真空浸渍法计算不同烧结温度下试样的孔隙率,在金相显微镜下观察试样的孔径分布及孔大小等,采用压汞法测试不同烧结温度下的最大孔径及其渗透性能。结果表明,烧结温度在1200℃时可获得小孔径分布均匀、孔隙贯通性良好的多孔结构;但烧结温度超过1200℃,烧结试样发生孔径的收缩和变形,使得孔隙率减小,多孔材料的渗透性能降低。