高热导率陶瓷材料的进展

叙述了在电子器件上常用高热导率陶瓷材料的性能和应用，主要包括BeO，BN，AIN等三种陶瓷材料。特别介绍了AIN陶瓷的发展前景及其最新应用。     

封装用高热导率硅胶性能的研究

通过对LED封装结构热模拟分析表明,模拟固晶胶粘贴部分失效的情况下,采用热导率为0.1 W/m·K的普通硅胶封装成的LED芯片最高温度为220.27℃,采用导热填料高热导率硅胶灌封的LED芯片最高温度可降低到122.71℃,大幅降低了芯片的温度.纳米ZnO导热填料高热导率硅胶,其填料颗粒的直径小于25 nm,透光率高,...     

大功率真空电子器件实用的高热导率陶瓷的进展

综述了大功率真空电子器件中实用的高热导率陶瓷,叙述了三种高热导率陶瓷的各种特性,特别是比较了它们的温度－热导率关系特性,指出ＢｅＯ瓷是低温（＜１００℃）热导性好,ＡｌＮ瓷是中温（约２００℃）热导性好,而ＢＮ瓷则是高温（＞４５０℃）热导性好。笔者认为：ＢｅＯ瓷在近期相当一段时期内,仍然是大功率真空电子器件领域内最为广泛应用的高热导率陶瓷。     

贴装用高热导率集成电路基板的水热法制备研究

针对当前SMT中集成电路基板散热难的问题,结合热设计方法,系统地研究了热液条件下在高纯度铝基片上生长氧化铝膜的技术,并对制成的基片电性能及其温度特性、表面形貌做了详细的测试与分析。结果表明:有氧化铝膜的铝基片既有高的散热性,又有好的电性能,完全符合SMT基板的要求,有广泛的应用前景。     

激光制备AlxCoCrNiMo高熵合金涂层的研究

激光制备高熵合金涂层对于拓展性能优异的高熵合金在表面改性中的应用具有重要意义.采用激光熔覆的方法,在45#钢基体上制备了成形良好的AlCoCrNiMo涂层,证实了激光制备AlCoCrNiMo高熵合金涂层的可行性,并研究了激光熔覆工艺参数和Al含量对AlCoCrNiMo高熵合金涂层的成形质量、微观组织结构、硬度的影响规律.结果表明,在无保护气体、涂覆厚度较薄、能量密度适宜时,可以得到成形质量良好的AlCoCrNiMo高熵合金涂层;涂层组织由共晶体和网状联接物组成,平均硬度在950～1250HV0.2之间,在800℃下仍能保持700HV5的硬度,随着工艺参数的不同,涂层的组织、硬度会有一定的差异;随着A1含量的增加,AlxCoCrNiMo涂层的相结构变得简单,网状联接物的耐腐蚀相减少,硬度降低,但涂层的硬度始终在950HV0.2以上.     

两步合金法制作p-GaN高反电极

利用两步合金法获得了能与p-GaN形成良好欧姆接触的高反射电极.电极的构成采用透明电极 高反射金属方案,厚的Ag层或Al层覆盖在合金后的Ni/Au上以提高电极的反射率,以Pt和Au作为覆盖层,可有效地防止Ag的氧化和团聚,短时间的热处理有助于Ag基电极反射率的提高.可靠性测试表明Ag基电极的稳定性较好,对于Al基电极,热处理后反射镜上出现暗斑,导致其反射率的下降.最终获得了波长在460nm处反射率为74%的Ag基高反射电极.     

汽车用钢表面激光熔覆AlCoCrFeNi高熵合金涂层组织及耐磨性研究

为提升汽车用316不锈钢的耐磨性及硬度,在316不锈钢表面采用激光熔覆技术制备AlCoCrFeNi共晶高熵合金熔覆层。采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射分析技术(EBSD)、显微硬度计、往复式摩擦磨损试验机分别对共晶高熵合金熔覆层的微观组织、相组成、晶体学特征、表面显微硬度、耐磨性及磨损机理进行分析。具体结论如下：AlCoCrFeNi共晶高熵合金涂层的相组成为FCC相和BCC相。EBSD结果表明涂层的晶粒尺寸约为15.34μm,涂层内部具有较高的位错密度。涂层的表面显微硬度为311 HV±10.2 HV,约为316不锈钢基体的1.7倍。强化机制为固溶强化和位错强化。涂层的摩擦系数约为0.422,比磨损率为4.52×10^-5 mm³/(N·m),均明显优于316不锈钢基体。磨损机理主要为磨粒磨损,并伴有轻微的黏着磨损。     

激光熔覆铝合金表面制备高熵合金工艺参数分析

通过研究不同参数下高熵合金熔覆层的显微组织、相的组成,并将晶界与树枝晶元素原子量进行对比分析,揭示工艺参数对激光熔覆制备高熵合金的影响。结果表明：在激光功率一定的条件下,AlCoCrCuFeNi高熵合金相结构随着扫描速度的增加逐渐由bcc相变为bcc相+fcc相;对比熔铸法,激光熔覆铝合金制备多了1个以Al元素为主的fcc固溶体相。高熵合金主要由底部的树枝晶向顶部的等轴晶发展。通过EDS分析发现,熔覆过程中Al元素偏析严重,Cu元素在晶界处有少量偏析,且扫描速度对合金质量影响明显。     

激光熔覆FeAlCrNiSiC高熵合金涂层研究

利用YAG脉冲固体激光器, 在高纯氩气的保护下, 选取优化了的激光工艺参数在45#钢表面制备FeAlCrNiSiC六元高熵合金涂层。主要采用OM、SEM、EDS、XRD和显微硬度等分析手段, 对实验制备的合金涂层的形貌、组织结构、成分、相结构、硬度及相关机理进行了研究。实验结果表明: 优化的激光熔覆工艺参数为功率85 W, 激光扫描速度为5 mm/s, 能量密度47 J/mm2, 搭接率50%。采用此优化工艺参数成功制备了与基体形成良好冶金结合的FeAlCrNiSiC高熵合金涂层。制备涂层的硬度达到了800 HV, 涂层的内部结构由条状等轴晶及网状枝晶组成, 组分偏析得到了有效缓解。合金涂层具有FCC结构的γ-Fe和BCC结构的FeAlCrNiSiC固溶体的简单物相, 合金元素Al、Cr、Si、Ni、C固溶在两种多组元固溶体中, 增加了晶格畸变, 使涂层具有高的硬度。     

激光熔覆碳纳米管增强高熵合金涂层及耐腐蚀性能

通过机械混合方法解决了碳纳米管(CNTs)在Co Cr Fe Ni高熵合金粉体表面的团聚问题,采用激光熔覆方法在304不锈钢基板上制备了Co Cr Fe Ni-CNTs涂层,碳纳米管优化质量分数为1.0%,研究了涂层微观组织、显微硬度及抗中性盐雾腐蚀性能。结果表明：涂层的晶粒为单一的面心立方(FCC)结构,按照晶粒形态可以分为平面晶、胞状枝晶、柱状枝晶、等轴晶,晶界上形成了M₇C₃型碳化物共晶相,未分解碳纳米管弥散分布在晶粒内,Si/C类夹杂物来自于熔化的基板材料。涂层内硬度分布较均匀,由于碳纳米管和M₇C₃碳化物的第二相强化作用,硬度水平可以比Co Cr Fe Ni涂层提高70 HV以上。经中性盐雾腐蚀269 h后,点蚀仅发生在脱落的Si/C类夹杂物周围区域,而在晶粒及晶界内其他区域均未发现腐蚀现象,因此,严格限制Si/C类夹杂物进入涂层将进一步改善复合涂层的抗中性盐雾腐蚀性能。     

选择性激光熔化成形高熵合金CoCrFeMnNi的温度场数值模拟研究

采用Ansys有限元分析软件,对选择性激光熔化成形高熵合金CoCrFeMnNi的温度场分布进行数值模拟。在考虑随温度变化的热物理参数情况下,建立选择性激光熔化有限元模型,利用在Ansys-Workbench中插入参数化设计语言,实现高斯锥形体热源的加载,研究功率和速度对成形过程温度场的影响。模拟结果表明：在单层多道模拟时,随着SLM激光功率增大和扫描速度的下降,SLM成形HEA CoCrFeMnNi的熔池长度和宽度呈增大趋势;先扫描的区域会对未扫描的区域起预热作用且存在热积累现象,在平行于SLM激光扫描方向存在较大的温度梯度。     

激光熔覆NiCoFeCrTi高熵合金涂层及其耐磨性能研究

为了提高45#钢的耐磨性能,采用CO2激光熔覆技术进行了NiCoFeCrTi高熵合金涂层的制备实验。采用X射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪分别分析了高熵合金熔涂层的物相结构、显微组织和化学成分。结果表明,由于高熵效应,NiCoFeCrTi涂层具有简单的面心立方相结构;在NiCoFeCrTi高熵合金涂层的熔覆层和结合区中未发现微裂纹,说明高熵合金与45#钢基底的冶金结合较好;熔覆涂层的表面显微硬度远远高于基底,维氏硬度可以达到940HV,是基底的3倍;表面熔覆了NiCoFeCrTi高熵合金的45#钢样品的磨损体积损失为5.010-10m3/m,低于45#钢的8.110-10m3/m。激光熔覆技术制备的NiCoFeCrTi高熵合金涂层可以显著提高45#钢耐磨损性能,对涂层应用研究具有较大参考意义。     

刀具表面激光熔覆高熵合金涂层的研究进展

高熵合金具有很广泛的应用价值。目前,传统的铁基合金达不到高速切削的要求,为提高传统刀具材料在高速切削下的性能,国内外通过激光熔覆技术对传统刀具材料进行了改性。本文综述上述研究,同时也总结高熵合金块体与涂层的制备方法及研究现状。从热力学半经验判据设计合金成分出发,首先,介绍成分设计下的基础合金体系的显微组织与性能,探究添加不同合金化元素对涂层组织与性能的影响机制。其次,介绍退火和工艺参数对刀具表面激光熔覆高熔点高熵合金涂层的组织与性能的影响。最后展望高熔点高熵合金涂层的发展前景。     

高熵合金AlCoCrFeNi2.1的共晶组织及析出相研究

本文利用X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对共晶高熵合金AlCoCrFeNi_2.1的显微结构进行了多尺度表征。结果表明,合金中的共晶两相分别为面心立方相和体心立方有序相-B2相;共晶两相中均存在纳米级析出相,面心立方相中存在L1₂析出相,B2相中存在无序体心立方析出相。铸态合金的相组成偏离合金平衡相组成,合金在凝固过程中首先形成面心立方相和B2相共存的共晶组织,在冷却过程中L1₂相及体心立方相分别在面心立方相及B2相中析出。     

高阻硅基铝硅合金弹性膜MEMS相移器

级联式MEMS相移器可通过悬浮于共平面波导之上的微机械可调电容的变化,来改变传输线的特性阻抗和相速,达到相移的目的.文中讨论了MEMS相移器特性对微机械电容和下拉电压的要求,并通过轻质量的铝硅合金弹性膜,获得了较低的下拉电压.测试结果表明,相移器的下拉电压不大于40V,且当控制电压大于10V时,即有明显的相移.该MEMS相移器制备于电阻率大于4000Ω*cm的高阻硅衬底上,获得了较好的传输特性,在整个测试频段1～40GHz,S21均小于3dB,并在25V时获得了大于25°的相移量.     

高阻硅基铝硅合金弹性膜MEMS相移器

级联式MEMS相移器可通过悬浮于共平面波导之上的微机械可调电容的变化,来改变传输线的特性阻抗和相速,达到相移的目的.文中讨论了MEMS相移器特性对微机械电容和下拉电压的要求,并通过轻质量的铝硅合金弹性膜,获得了较低的下拉电压.测试结果表明,相移器的下拉电压不大于40V,且当控制电压大于10V时,即有明显的相移.该MEMS相移器制备于电阻率大于4000Ω*cm的高阻硅衬底上,获得了较好的传输特性,在整个测试频段1～40GHz,S21均小于3dB,并在25V时获得了大于25°的相移量.     

选区激光熔化成形VNbMoTaW难熔高熵合金工艺研究

采用选区激光熔化技术制备了VNbMoTaW难熔高熵合金,研究了激光工艺参数对VNbMoTaW难熔高熵合金试样的表面成形质量、微观组织和力学性能的影响。结果表明,当采用较高的功率和较低的扫描速度时,可有效改善VNbMoTaW试样表面质量,其中孔隙和裂纹是选区激光熔化技术制备VNbMoTaW难熔高熵合金的主要缺陷。VNbMoTaW难熔高熵合金组织主要由柱状晶和胞状晶组成,底部和中心大多为柱状晶,而熔池的两侧及顶部主要为胞状晶。VNbMoTaW的最高极限抗压强度可达2154 MPa,相比电弧熔炼方式制备的合金强度提高了69.6%。     

激光熔覆制备CrNiAlCoMoBx系高熵合金涂层的组织与性能研究

为了拓展激光熔覆制备高熵合金涂层在材料表面改性中的应用, 本文利用激光熔覆的方法在45#钢基体上制备了成形质量良好的CrNiAlCoMoBx系高熵合金涂层, 并研究了激光熔覆工艺参数和B含量对涂层成形质量、微观组织结构和硬度的影响。结果表明: 在优化的工艺参数下, 可以得到表面形貌良好的CrNiAlCoMoBx系高熵合金涂层, 涂层与基体呈良好的冶金结合, 涂层由枝晶和网状共晶组织组成, 均匀致密, 最高硬度达到950 HV0.2, 平均硬度可达700 HV0.2, 是基体45#钢硬度的3倍。随着B含量的增加, 裂纹减少, 硬度有所降低, 但始终在600 HV0.2以上; 涂层的干摩擦磨损性能优于H13钢; 在3.5%NaCl电解液中耐腐蚀性良好, 与304不锈钢相当。