电子封装用铜及银键合丝研究进展

随着电子封装高密度化、高速度化和小型化发展,金键合丝由于成本和性能等问题已不能满足要求。成本更加低廉的铜及银键合丝逐渐成为金丝替代品,但铜键合丝存在硬度高、易氧化、工艺复杂等问题,银键合丝存在抗拉强度低、Ag~+迁移和高温抗氧化抗性差等缺点。针对上述问题,广大学者进行了分析和研究,根据相关的文献、专利和产品,综述了铜及银键合丝的性能特点、成分设计、制备工艺、可靠性研究和性能改善方法,并对其发展前景进行了展望。     

Ti3SiC2-64vol%SiC复相陶瓷高温氧化机理研究

采用热等静压原位合成了高致密的Ti₃SiC₂-64vol%SiC复相陶瓷. 通过热重实验研究其在1100~1450℃中空气气氛的高温氧化行为和机理. 研究显示,复相陶瓷的等温动力学曲线遵循抛物线型氧化或抛物线型直线型氧化规律. SiC (64vol%)的引入显著提高了Ti₃SiC₂-SiC材料的抗氧化能力. XRD及SEM-EDS分析显示,氧化膜由外层金红石型TiO₂和非晶态SiO₂组成,过渡层为TiO₂与SiO₂混合物. 高温下（1400℃）,非晶态SiO₂的形成改变了TiO₂膜的生长形态,形成致密TiO₂膜,有效阻碍了氧的扩散. 长时间氧化其抛物线速率常数比在1200℃下氧化低一个数量级. 材料在1400℃下的抗氧化性能明显优于在1200℃下的抗氧化性能.     

自给能中子探测器关键材料及元件的研制进展

本文介绍了我国在运核电机组的基本状况以及国内核电自给能中子探测器的发展形势。详细分析了自给能中子探测器的结构特点、原理和应用,以及三代核电技术堆内核测系统的需求和使用寿命。阐述了自给能中子探测器用关键材料的国内外研制进展,重点分析了钒丝、铑丝和铠装信号电缆的制备工艺难点以及性能要求,阐明了钒丝、铑丝的高纯化与微量元素控制、尺寸精度与表面质量的稳定性、力学性能与加工性能的调控,以及铠装信号电缆的芯线、套管材料、绝缘材料的净化处理和变形加工。最后提出了自给能中子探测器材料与元件制造的应用潜力和研究方向。     

弥散强化Pt-10Rh合金高温微观组织结构研究

用金相显微镜、扫描电镜观测普通Pt-10Rh合金和弥散强化Pt-10Rh合金的微观组织结构,结果表明,普通Pt-10Rh合金在高温下晶粒长大趋势明显,且高温持久性低,而弥散强化Pt-10Rh合金中有强化颗粒氧化锆的存在,能减少晶界缺陷,提高晶界结合力,降低晶界的扩散速度,减缓位错攀移,有效阻止晶粒长大和晶界的滑移,从而提高材料的强度和使用寿命。     

高温热电偶材料PtRh40/PtRh20合金性能研究

PtRh40/PtRh20高温热电偶长期使用温度为1750℃,主要用于飞机尾焰高温测量,属于非标热电偶,目前国内主要依靠进口。研究了 PtRh40、PtRh20退火温度与合金电阻率、抗拉强度及加工率与抗拉强度、硬度的关系,并测试了PtRh40/PtRh20热电偶热电性能。结果表明：抗拉强度随退火温度的升高先升高再急剧下降,最后稳定在一个平台,两者大约在900℃时抗拉强度降至最低;电阻率均随退火温度升高而升高;抗拉强度与硬度均随加工率的增加而提高;PtRh40/PtRh20配对热电势相对ASTM E1751-2000标准热电势测试结果为在1200℃时误差为1℃,在1500℃时误差2℃,在1700℃时误差1℃。     

高温热电偶材料PtRh40/PtRh20合金性能研究

PtRh40-PtRh20高温热电偶长期使用温度为1750℃,主要用于飞机尾焰高温测量,属于非标热电偶,目前国内主要依靠进口。文章主要研究了PtRh40、PtRh20退火温度与合金电阻率、抗拉强度及加工率与抗拉强度、硬度的关系;并测试PtRh40-PtRh20热电偶热电性能。研究结果表明:抗拉强度随退火温度的升高先升高再急剧下降,最后稳定在一个平台,两者大约在900℃时抗拉强度降至最低;电阻率均随退火温度升高而升高;抗拉强度与硬度均随加工率的增加而提高;PtRh40-PtRh20配对热电势相对ASTME 1751—2000标准热电势测试结果为在1200℃时误差为1℃,在1500℃时误差2℃,在1700℃时误差1℃。     

盐酸掺杂态聚苯胺的合成、表征及电化学性能研究

讨论了化学氧化聚合法合成聚苯胺的条件,研究介质酸的种类与浓度、氧化剂的种类与用量等因素对聚苯胺产率和导电率的影响,用红外光谱、扫描电镜及元素分析等方法对聚苯胺进行了表征,并通过循环伏安、交流阻抗和电池的充放电实验研究聚苯胺的电化学性能。     

高温涂层包覆贵金属热电偶的性能研究

通过等离子喷涂方法,使高温涂层均匀包覆在贵金属热电偶(Pt-10Rh/Pt)的裸丝上,其涂层厚度为30~50 μm,并对样品进行稳定性试验。采用金相显微镜及扫描电镜对样品稳定性试验前后的涂层形貌、厚度、均匀性进行观察,结果表明:高温包覆涂层在贵金属裸丝上致密、均匀的分布,其长期稳定性比裸丝更好。样品在经过1400℃/200 h保温后,裸丝晶粒粗大,而高温涂层包覆的丝材晶粒比裸丝晶粒细小,高温涂层对贵金属丝材起到了一定的保护作用,增加贵金属偶丝的使用寿命,降低使用成本。     

弥散强化对铂基材料拉伸性能的影响

对普通和氧化锆弥散强化的铂基材料分别进行了常温和1000℃高温拉伸试验，用光学和扫描电子显微镜对断口及其附近区域的表面形貌和微观组织结构进行了观测。结果表明，在拉伸实验中弥散强化型铂基材料的抗拉强度和屈服强度高于普通铂基材料；弥散强化型铂基材料断口呈韧窝状，且韧窝中能观察到第二相(氧化锆颗粒)的存在。高温拉伸时，由于氧化锆颗粒的弥散强化作用，降低晶界扩散速度，减缓位错攀移，阻止晶粒长大和晶界滑移，提高了铂基材料的强度。