NiTi形状记忆薄膜的显微结构和力学性能

NiTi形状记忆合金薄膜具有形状记忆效应，极有希望用于制造高技术领域微电子机械系统中的微型激发器。NiTi形状记忆合金薄膜在制备和使用过程中需要高品质（衬）底材。本文利用高分辨电子显微学和高分辨分析电子显微学详细研究了硅底材NiTi形状记忆合金薄膜的NiTi／Si和NiTi／SiO2微结构体系，包括薄膜精细结构和界面反应。也研究了其显微结构和力学性能的关系。特别给出了NiTi形状记忆合金薄膜产生疲劳过程的微观过程的起因，通过高达十万个使用热循环前后样品显微结构变化的比较，发现纳米尺度上的TiNi3新相的形成导致疲劳过程的发生。如何抑制TiNi3新相形成的研究正在进行之中，这将为进一步提高NiTi形状记忆合金的使用寿命指出方向。     

Mo—Re基内氧化合金的显微结构和机械性能

本文研究了Ｍｏ－４７Ｒｅ基合金的机械性能的温度关节曲线。     

真空预冷后甘蓝组织显微结构和超微结构的改变

目的:观察不同真空处理对甘蓝组织形态的超微结构影响。方法:对采后甘蓝进行真空预冷处理,制作光镜和电镜样品观察甘蓝组织的超微结构。结果:光学显微镜照片表明在各种条件处理下甘蓝组织的形态保持完整;透射电子显微镜(TEM)观察表明甘蓝经过真空冷却及冷藏后,经过慢速的156 Pa/min压降率和快速的624 Pa/min压降率处理的甘蓝,其组织的TEM成像表明无论是内部膜系统还是细胞器都显示明显的毁坏。而在312 Pa/min压降率下,甘蓝组织的TEM成像中没有发现受到损害的细胞器。结论:光学显微镜照片表明各种真空处理对甘蓝组织的影响不大,但透射电镜成像表明不同的真空处理和甘蓝的品质相关,经过中等压降率312 Pa/min处理的甘蓝获得了较好的质量和较长的货架期。     

钢用硬质覆层材料的显微结构分析

用反应烧结法在A3钢表面制备了三元硼化物基硬质覆层材料YF-1，其硬度可达82～90HRA。用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和电子探针（EPMA）进行的显微结构研究结果表明：YF-1的表面硬质覆层主要是由三元硼化物基硬质相Mo2FeB2和铁基粘结相a-Fe组成，硬质相分散均匀。在硬质覆层和A3钢的界面存在明显的元素扩散，界面结合良好，界面结合强度高。     

ZnS纳米带的显微结构分析

ZnS是一种典型的Ⅱ-Ⅵ族半导体化合物，可用于平板显示器，电致发光器件，红外窗口等材料，最近引起了研究者的普遍关注，便如纳米颗粒、纳米带、纳米线、纳米管及纳米电缆等。利用简单的热矿散方法，我们合成了几种带状纳米材料。众所周知，ZnS有两种典型结构：     

Si3N4—TiN的氧化行为和显微结构的研究

近年来以高温结构陶瓷Si_3N_4为基础,以TiN,TiC或TiB_2为添加物的电陶瓷材料的开发和研究,作为发热体、点火器、引爆装置等复杂机器的主要部件而得到了广泛的特殊应用。本工作采用TiN作为添加物,分别研究了AY—20TiN,AY—30TiN,AY—40TiN材料在高温下的氧化行为、氧化机理及其与显微结构的关系。我们将切割、抛磨、清洗后的10×10×10mm的三种样品在空气中从600℃—1350℃在不同温度下保温30h,其重量变化用一分x率为2×10~(-6)g的热天平记录下来。实验结果表明这三种材料在1350℃以下都是服从(w/s)~2=KT的抛物线型规律(W为氧化增     

Cu互连线显微结构和应力的AFM及SNAM分析

在ULSI中采用Cu互连线代替Al以增加电子器件的传输速度和提高器件的可靠性，Cu的激活能约为1．2eV，而Al的激活能约为0．7eV,Cu互连线寿命约为Al的3－5倍。Cu大马士革互连线的制备工艺为：在硅衬底上热氧化生成的SiO2上开出凹槽，在凹槽中先后沉积阻挡层Ta和晶种层Cu，然后由电镀的Cu层将凹槽填满，最后采用化学机械抛光将凹槽外多余的Cu研磨掉，Cu互连线的尺寸为：200um长，0．5μm厚，宽度分别为0．35，0．5，1至3μm不等，部分样品分别在200℃，300℃和450℃下经过30min退火。利用原子力显微镜（AFM）和扫描近场声学显微镜（SNAM），同时获得形貌像和声像，分别了Cu大马士革凹槽构造引起的机械应力和沉积引起的热应力对Cu互连线显微结构及可靠性的影响，SNAM是在Topometrix公司AFM基础上建造的实验装置，实验采用的机械振动频率在600Hz-100kHz之间。分析测试结果如下：1．AFM和SNAM可以实现对微米和亚微米特征尺寸的Cu互连线的局域应力分布和显微结构的原位分析。2．采用AFM，TEM、XRD观察和测试了Cu互连线的晶体结构，分析了大马士革凹槽工艺 对Cu晶粒尺寸及取向的影响。平坦的沉积态Cu膜的晶粒尺寸约为100nm；而由大马士革工艺制备的凹槽中的Cu互连线的晶粒尺寸约为70－80nm，凹槽结构抑制了晶粒生长，平坦的沉积态Cu膜有较强的（111）织构；而凹槽中的Cu互连线的（111）织构减弱，（200）和其它的晶体取向分量增强。3．SNAM声阻尼信号对材料局域应力的变化敏感，SNAM声图衬底可显示出局域应力的分布，在沉积态的Cu互连线声图中，金属和SiO2介电层的界面处像衬度强，表明该处为应力较高的区域，而在退火后的Cu互连线的声图中，金属和SiO2介电层的界面处像衬度弱，表明退火后该处应力减小，我们对Cu膜进行了宏观应力的测试，退火后应力值从沉积态的661MPa减少至359Mpa，这与SNAM声成像的结果相符合。     

Al2O3／TiB2和Al2O3／TiB2／SiCW陶瓷材料氧化层的显微结构分析

用Ｘ射线衍射，扫描电子显微镜和透射电镜／能谱仪分析了Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２和Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣＷ陶瓷材料在１３００℃氧化３０小时后氧化层的相组成及显著结构。     

快凝Fe60Cr27Al13合金显微结构的电镜分析

快凝Ｆｅ＿（６０）Ｃｒ＿（２７）Ａｌ＿（１３）合金显微结构的电镜分析孟祥敏，章靖国，吴玉琨（中国科学院金属研究所固体原子像实验室，快凝非平衡合金实验室，沈阳１１００１５；冶金部上海钢铁研究所）电热材料Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ合金用快凝法制备时因大幅度提高Ｃｒ...     

超声治疗前后外阴白色病变的超微形态比较研究

目的：了解超声治疗对外阴白色病变患处上皮细胞及真皮组织超微结构形态的影响。方法：30例患者分别做治疗前及治疗后3—6月的外阴皮肤组织活检,用光镜和透射电镜观察。结果：治疗前,表皮显示不同程度的上皮增生或萎缩并伴过度角化;细胞间隙增大,桥粒减少;细胞内黑色素颗粒减少,线粒体内室肿胀和局部胞质溶解;黑色素细胞少见;真皮内毛细血管减少,管腔多呈皱缩状;表皮及真皮内常见淋巴细胞浸润。治疗后,病变皮肤组织呈不同程度恢复,表皮细胞排列整齐,桥粒及胞质内黑色素颗粒均有不同程度增加,基底层常见黑色素细胞;真皮内成纤维细胞多见,毛细血管增多且管腔形态正常;浸润的淋巴细胞明显减少。结论：超声治疗可使患处上皮细胞及真皮组织的超微结构和色素代谢趋于恢复正常。     

矿渣-粉煤灰基地质聚合物性能与微观结构的研究

本文重点研究了不同矿渣掺量对循环流化床粉煤灰基地质聚合物流变性能和强度的影响,以及矿渣-粉煤灰复合地质聚合的反应机理。矿渣的加入增加了地质聚合物浆体的粘度,且浆体粘度随着矿渣掺量的增加而增大。矿渣的加入明显增加了地质聚合物的强度,其中对早期强度的提高尤为明显,当矿渣掺量为30％时28d强度提高最为明显。 X射线衍射,扫描电子显微镜和红外光谱分析证明矿渣的反应产物中有水化硅酸钙（ C-S-H）生成,矿渣-粉煤灰基地质聚合物性能的提高来源于C-S-H和水化硅铝酸钠（ N-A-S-H）的共同作用。     

大型轧辊快速刻花刻花点的微观结构研究

通过扫描电镜研究了激光刻花轧辊上刻花点的微观结构.研究表明,激光刻花后材料表面及附近有四个部分:熔凝区、相变区、热影响区和基材区;由于快速熔凝过程产生的极大过冷度,熔凝区主要是超细的微晶状的枝晶和胞状组织,其组织均匀,且极为致密,因而其硬度与耐腐蚀性能大大提高;激光扫描速度对相变硬化区和热影响区的大小有极大的影响.     

Effects of reflow on wettability, microstructure and mechanical properties in lead-free solders

Solder joints used in electronic applications undergo reflow operations. Such operations can affect the solderability, interface intermetallic layer formation and the resultant solder joint microstructure. These in turn can affect the overall mechanical behavior of such joints. In this study the effects of reflow on solderability and mechanical properties were studied. Nanoindentation testing (NIT) was used to obtain mechanical properties from the non-reflow (as-melted) and multiple reflowed solder materials. These studies were carried out with eutectic Sn-3.5Ag solders, with or without mechanically added Cu or Ag reinforcements, using Cu substrates. Microstructural analysis was carried out on solder joints made with the same solders using copper substrate.     

微结构光纤的制造工艺研究

构建了基本的微结构光纤制造系统,初步形成了可行的微结构光纤制造技术路线。利用该工艺技术制造出了全内反射(TIR)型微结构光纤,该TIR型光纤纤芯为9．5／μm,空气孔等效直径为9．8／μm,孔间距为12．3／μm,在1385nm的羟基吸收峰为0．106dB／m,l550nm的衰减为0．008dB／m;该微结构光纤经过显微镜放大和CCD采样到计算机得到的图片表明：光纤中空气孔基本均匀,并且微孔点阵基本呈现正六边形排列。     

Influence of microstructure size on the plastic deformation kinetics, fatigue crack growth rate, and low-cycle fatigue of solder joints

The influence of microstructure size on the plastic deformation kinetics, fatigue crack growth rate and low-cycle fatigue of eutectic Sn-Pb solder joints is reviewed. The principal microstructure feature considered is the average eutectic phase size d=(d_Pb+d_Sn)/2. The effect of an increase in reflow cooling rate (which gave a decrease in d) on the flow stress and on fatigue life was irregular at 300K, depending on the stress or strain level and cooling rate. In contrast, a consistent increase in fatigue life with decrease in d occurred for thermomechanical cycling between −30° and 130°C. Constitutive equations for plastic deformation and fatigue crack growth rate are presented which include the microstructure size. It appears that the rate-controlling deformation mechanism is the intersection of forest dislocations in the Sn phase. The mechanism for both static and dynamic phase coarsening appears to be grain boundary diffusion with a t^1/4 time law. Some success has been achieved in predicting the cyclic stress-strain hysteresis loops and fatigue life, including the influence of the as-reflowed microstructure size and its coarsening. Additional definitive studies are however needed before we can accurately predict the fatigue life of solder joints over the wide temperature range and conditions experienced by electronic packages.     

7B04铝合金板沿厚度方向显微组织、织构及力学性能的研究

本文通过扫描电镜(SEM)及常规力学性能试验对7B04铝合金板沿厚度方向的显微组织、织构及力学性能进行了详细的研究,结果显示:样品芯部及表层晶粒都沿轧制方向拉长,芯部基本未发生再结晶,小角度晶界的含量随着离芯部距离的增加而减少,再结晶程度逐渐加强;未回溶相S(Al2CuMg)、Al7Cu2Fe、Al18Cr2Mg3在芯...     

流沙湾海水养殖珍珠微观结构及形成机制研究

利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM),研究流沙湾海水珍珠珍珠质层和棱柱层的微尺度生长结构,采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对珍珠质层及棱柱层的成分组成进行分析.结果表明:构成海水珍珠珍珠层的珍珠质层,棱柱层和过渡层的微结构和组成是有所不同的,珍珠质层主要为文石型碳酸钙,纳米文石微晶颗粒与有机质颗粒交织形成文石板片,棱柱层中存在方解石和文石两种晶型的碳酸钙,过渡层是由有机质和少量的碳酸钙共同组成;通过对珍珠层结构和成分的研究,初步推断出其生长模式分三个阶段:(1)珠母贝从海水环境中富集钙离子,并分泌有机质诱导碳酸钙成核结晶,二者共同生长形成棱柱层;(2)棱柱层生长到一定阶段,晶体生长的同时珠母贝分泌的有机质发生变化形成一层有机质过渡层,调控碳酸钙的生长;(3)在有机质层上初始成核的纳米文石微晶颗粒与有机质颗粒交织堆砌生长,形成文石板片,文石板片层层堆叠形成结构致密排列有序的珍珠质层.     

激光重熔处理工艺对等离子喷涂热障涂层组织的影响

研究了激光不同工艺参数对等离子喷涂ＺｒＯ２热障涂层组织结构的影响,结果表明：随着激光输出功率的增大,重熔组织由单一柱晶结构变为等轴晶＋柱晶双层结构。ＺｒＯ２层最高显微硬度也随之增大,这与等轴晶的存在有关。对两种不同晶体相结构进行ＸＲＤ分析表明：柱晶结构表现出一定的择优取向。     

聚合物水化分子的微观结构研究

在聚合物水化分子微观结构研究中,必需使用冷冻升华方法制样才能基本保持样品的聚合物分子形态与原水化状态一致。风干制样方法会导致聚合物分子链卷缩,样品干缩成块,无法保留水化分子的原貌。放大倍数小于2000X的显微图像适于研究聚合物水化分子构成的骨架全貌;而放大倍数大于10000X后,更适于观察聚合物水化分子骨架的局部形态。聚合物分子在溶液中形成非均匀网络骨架,存在较粗的主干和较细的分枝。这种网络骨架既对水分子形成支撑,又吸附和包裹大量水分子产生形变阻力。大部分网络骨架不是由单个聚舍物分子构成,而是由聚合物分子聚集体形成。溶液中的盐份富集在聚合物分子的带电基团附近并形成浓度梯度分布。