钛/铝爆炸焊接界面扩散行为分子动力学模拟

为揭示钛/铝爆炸焊接界面原子的扩散行为,采用分子动力学模拟从原子尺度分析了钛/铝爆炸焊接界面原子的微观扩散机理。利用Materials Studio建立了钛/铝爆炸焊接焊点处的分子动力学模型,结合爆炸焊接的物理过程,将爆炸焊接过程分为加载和卸载2个阶段,通过LAMMPS程序计算了爆炸焊接钛、铝原子的均方位移、径向分布函数、扩散层厚度等,利用OVITO软件再现了不同阶段界面原子的扩散行为。在爆炸焊接加载阶段,钛、铝原子不发生扩散,只在平衡位置做振动,铝原子振动要比钛原子振动强。爆炸焊接卸载开始时,钛、铝原子发生互扩散。钛/钛原子键能高,不易破坏,铝/铝原子键能低,容易破坏产生空位、间隙等缺陷,有利于钛原子深入扩散到铝晶格内部,但铝原子难以进入钛的晶格内部。采用扫描电镜和EDS能谱表征了钛/铝爆炸焊接复合材料界面元素分布,与模拟结果有很好的一致性。     

阳极键合中离子导电聚合物的开发

为了促进阳极键合技术在微机电系统封装环节的使用,开发一种离子导电聚合物代替原有的封装键合材料。设计利用聚氧化乙烯(PEO)作为基体,碱金属锂盐(LiClO4、LiPF6、LiBF4)作为电解质材料,利用高能球磨法对材料混粉进行研磨,使之充分络合,并分析其在不同制备参数下材料导电性的变化。最终利用m(PEO)∶m(LiClO4)为10∶1,在球磨转速为250r/min、球磨时间为8h、球料比为7∶1时,所得材料导电性最佳。将所制备PEO-LiClO4与铝箔进行阳极键合,在键合参数为:预热100℃、预设电压800V、键合时间10min的条件下,键合质量良好,有过度层产生,这也是能键合成功的关键。说明所制备离子导电聚合物PEO-LiClO4满足阳极键合要求。     

Effect of Cd Addition on Microstructure and Properties of Mg-Cd Binary Magnesium Alloy

研究了Cd对Mg-Cd二元合金组织和性能的影响。通过XRD、SEM和EDS对加入Cd镁合金金相进行了检测。研究结果表明：在纯镁中加入微量的Cd能明显的细化组织,并且加入从0%到0.7% (质量分数)的Cd后,在Mg-Cd合金中没有新相产生,Cd均匀、弥散的固溶在镁基体中,使合金的冲击韧度、布氏硬度分别提高了52.9%,11.9%,且随着Cd加入量的增加,Mg-Cd二元合金的力学性能在逐渐的增加     

15Mo3耐热钢焊接性试验研究

对德国钢材１５Ｍｏ３进行了斜ｙ型坡口焊接裂纹试验、再热裂纹试验及层状撕裂等金属焊接性试验；制定了适合于这种进口钢材的焊接工艺；分析研究了１５Ｍｏ３耐热钢的焊接性。结果表明，１５Ｍｏ３耐热钢冷裂倾向和再热裂纹倾向较小，层状撕裂倾向较大。     

大型铲斗高锰钢焊接工艺试验研究

本文采用了３种不同的焊接材料对ＺＧＭｎ１３进行了手工对接焊试验研究，通过对接头金相组织的分析和显微硬度的比较，得出了只要焊接工艺适合，用结５０６焊条部分代替不锈钢焊条是经济可行的。     

多层静电键合专用设备的研制

静电键合是MEMS器件加工的重要技术之一,在MEMS生产制造过程中,由于其本身的结构特点以及组成材料的要求,常常需要进行多层材料(功能元件)间的连接,目前通常采用2个电极通过一次电极反接的方式实现多层样片之间的静电键合,但是第2次键合过程中在第1次键合面形成的反向电压会减弱键合的强度,本文针对这种情况研刺了1套双阴极共...     

玻璃与铝在不同层数结构下的阳极键合界面应力特征分析

采用共阳极接法对不同层数的玻璃与铝实现阳极键合,通过XRD分析结果显示,键合界面过渡层主要是3Al2O3·2SiO2,并运用MARC有限元软件对不同层数的键合结构进行模拟,通过对键合后产生的残余应力进行比较分析,结果表明:由于多层结构的对称性,最大残余应力发生在中心处的过渡层,研究结果为MEMS器件在多层封装结构设计中提供理论依据。     

铝合金点焊过程的铜铝合金化研究

观测了LF2铝合金电阻点焊初期至达到电极寿命时焊点表面及Cr—Zr—Cu电极端面宏观形貌的连续变化过程。采用扫描电子显微镜(SEM)，对机加工状态及抛光处理的电极在点焊铝合金后进行了电极端面背散射分析，对机加工状态的电极在点焊铝合金后又进行了电极端面横向及纵向线扫描分析。采用X射线衍射仪，对沿电极轴向的3个不同电极端面进行了X射线衍射物相分析。结果表明，点焊初期，焊点表面即出现局部熔化及电极端面出现明显凹凸不平，电极端面的形貌及其尺寸发生变化，焊点表面成形质量恶化，电极端面加工状态对电极端面铜铝合金化影响不大，点焊过程电极端面存在较多铝，发生了铜铝合金化反应，合金化产物主要是铜铝金属间化合物(CuAl2)。     

PEO 基聚合物固体电解质的键合性能

为了促进微机电系统封装技术的发展,设计了应用聚氧化乙烯(polyethylene oxide,PEO)作为主体材料,通过掺杂不同的锂盐获得聚合物固体电解质用于阳极键合进行封装.阳极键合对材料的要求主要是具有离子导电性,因此采用X射线小角衍射(small-angle X-ray scattering,SAXS)和傅里叶红外光谱(Fouriex transform infrared radiation spectroscopy,FTIR)对设计的高分子固体电解质的导电机理进行分析.研究结果表明:LiClO4的离解能更小;锂离子的迁移数更多;随着其质量分数的增加,电导率更高;通过键合结果发现,PEO-LiClO4和金属铝键合界面过渡层的产生是两者得以焊合的关键.     

低温高韧性药芯焊丝性能试验研究

对国产药芯焊丝YJS07和YJS02进行了焊接工艺试验，观察了药芯焊丝熔敷金属的显微组织，分析了药芯焊丝的熔敷金属化学成分。进行了药芯焊丝所焊焊接接头的低温冲击试验及焊接接头的常温拉伸试验。结果表明，国产药芯焊丝YJS07和YJS02具有良好的焊接工艺性能，其熔敷金属扩散氢含量较低；YJ507药芯焊丝的熔敷金属中含有一定量的镍，细化了先共析铁素体，提高了其低温韧性；YJS02药芯焊丝的熔敷金属含有一定量的钛和硼，易于形成针状铁素体，从而提高其低温韧性。