熔铸-扩散法制备黄铜/钨铜功能梯度材料的研究

对用熔铸-扩散法制备的黄铜，钨铜功能梯度材料进行了研究，对界面区域的元素成分分布和微观组织结构进行了分析，对界面区域的电导率、结合强度及抗脉冲大电流损伤性能进行了测试。结果表明：用该法制备的黄铜，钨铜功能梯度材料，界面区域由成分和组织渐变的三层结构组成；电导率在界面区域呈渐变分布趋势，没有出现电导率突变现象；这种结构缓解了因热性能不匹配而造成的热应力，提高了黄铜与钨铜合金的结合强度；界面的抗脉冲大电流损伤性能良好。     

AlN陶瓷与无氧铜的活性封接

采用Ag-Cu-Ti活性钎料对AlN陶瓷与无氧铜进行了钎焊。通过对焊接件气密性的测试、陶瓷/金属结合界面的微观分析以及界面化学反应的热力学计算,得出以下结论:Ag-Cu-Ti2.0钎料可以实现AlN与无氧铜的气密封接,漏气速率Q<10×10-8Pa.L/s;钎料与陶瓷界面存在一定厚度的化学反应区,反应产物主要是TiN。     

金刚石/Cu复合材料的烧结致密化研究

金刚石/Cu复合材料是性能优异的新型高导热低膨胀热管理材料.采用金刚石经表面镀Ti或Cr后再镀Cu, SPS烧结制备金刚石/Cu复合材料.结果表明: 金刚石/Cu复合材料的烧结致密化与金刚石的体积分数、粒度大小、烧结温度及形成的金刚石/金属间的界面相关.金刚石的体积分数对烧结致密化影响最大, 烧结温度影响最小; 随金刚石体积分数和粒度的增加, 金刚石/Cu复合材料的烧结致密化难度增大.     

弥散强化铜合金中弥散相的观察及析出过程

用透射电镜(TEM)、高分辨电镜(HRTEM)观察了Al2O3弥散强化铜合金的微观结构,并分析了影响弥散相大小及分布的因素.用X射线衍射仪精确测定了Cu基体的衍射峰位置,依据衍射峰的位置变化探讨了Al脱溶及Al2O3质点的析出过程.结果表明:用内氧化法制备弥散强化铜合金时,Al2O3质点在内氧化阶段析出,且Al充分脱溶,内氧化反应进行得很彻底;合金在烧结和热挤压阶段都没有质点析出.合金中Al2O3质点均匀弥散地分布在晶界和晶粒内,并且晶粒内质点比晶界质点更细小、弥散,大小约5nm,间距10nm,晶界处的质点大小约10nm,间距约50nm.     

铜应力缓解层对陶瓷-金属连接残余应力的影响

用有限元法计算了不同厚度铜片对Si3N4-4Cr10Si2Mo连接四点弯曲试样残余应力的影响，找出最大残余应力位置及数值。测量了不同厚度铜片作缓解层时连接试样强度。计算结果与测量结果一致性较好。当铜片厚度为0．3mm时，连接试样残余应力最小，连接强度最高。     

弥散强化铜合金的研究与应用现状

弥散强化铜具有高强、高导、耐热的特性,是综合性能最好的一类铜合金。比较了原位与非原位制备弥散铜的性能,总结了影响弥散强化铜性能的因素,综述了目前具有产业化前景的原位方法制备弥散铜,最后介绍了弥散强化铜的应用领域。     

C/SiC复合陶瓷与铌合金的活性钎焊

用Ag-Cu-Tj活性钎料对C/SiC复合陶瓷与Nb合金进行了真空钎焊.结果表明,适合该陶瓷钎焊的Ag-Cu-Ti钎料的Ti含量以2.5%～3.0%(质量分数)为宜;但Ag-Cu-Ti2.5钎料直接钎焊陶瓷与金属,焊缝及陶瓷一侧有裂纹和孔洞等缺陷;钎料中引入Mo颗粒后有效缓解了残余应力,实现了陶瓷与金属的气密连接.界面反应产物主要是TiC,TiSi,Cu4Tu,Cu3Ti.     

Al_2O_3单晶W-Y_2O_3金属化工艺研究

研究了Y2O3含量及金属化烧结温度对Al2O3单晶W-Y2O3金属化质量的影响。用纯钯钎料对金属化的Al2O3单晶与铌合金进行了真空封接,测试了封接强度和气密性,用扫描电子显微镜(SEM)观察了金属化层形貌,用X射线衍射(XRD)对金属化层进行了物相分析。结果显示,Y2O3含量为2.0%时,封接强度最高,达到45 MPa;Y2O3含量为3.0%时,封接气密性最高,氦漏率达到1×10-10Pa·m3·s-1;Y2O3含量达到5.0%时,金属化层烧结过程中生成的液相量过多,金属化层龟裂。金属化烧结温度对金属化质量及封接件的性能影响显著,金属化烧结温度越高,金属化层越致密,封接件的强度和气密性越高。烧结温度为1650℃时,金属化层经历了固相烧结,真空封接后金属化层呈不连续、厚度不均的分布状态。烧结温度达到1760℃及以上时,金属化层中有液相生成,封接件的强度和气密性明显提高。金属化温度达到1850℃时,焊接后的金属化层保持致密、连续的分布状态,界面反应产物为Al5Y3O12,封接强度高于40 MPa,氦漏气率达到1×10-10Pa·m3·s-1,为比较理想的金属化烧结温度。     

金属Nb对Co基钎料焊接的影响

以WCo75钎料为研究基础,结合分析Co-Nb和Nb-W二元相图,设计了理论成分比例为Co∶W∶Nb=65∶25∶10(%,质量分数)的合金钎料,以期获得温度段合适,符合阴极钎焊标准的高温钎料。对WCo75和Co-W-Nb这两个体系钎料的熔化温度、润湿性以及其铺展后的焊缝形貌成分进行了测试、分析、对比,研究并讨论了Nb的影响。结果表明:加入金属Nb可以有效地将WCo75钎料的熔点由1480.0降至1238.5℃,润湿角也由小于20°减小至5°左右,效果显著。两种钎料都有良好的焊接效果,焊后没有裂纹或熔蚀、熔析等不良缺陷。能够在得到的焊接组织中发现富集相(富Co相靠近自由端而富W相靠近基材),钎料与母材之间有一定的相互扩散。加入Nb后,一方面不会改变钎料层的富集趋势,另一方面能够显著地促进W向Mo母材的扩散,同时,不会因为造成阴极的污染或是毒化而影响其发射效率。     

AlN陶瓷与可伐合金的活性封接

采用Ag-Ti3活性焊料在真空条件下对AIN陶瓷与可伐合金进行了活性封接。采用SEMEDX,XRD,EBSD方法分析了焊接层的显微组织结构和相组成。测定了焊接力学性能,并对断裂表面进行了组织结构和相分析。在1240K真空条件下焊接性能良好,抗弯强度στ=205．89MPa,剪切强度στ=176．10MPa。