氮化硅陶瓷材料高温抗热震性能及其衰减规律研究

氮化硅陶瓷作为先进陶瓷材料具有耐高温、抗腐蚀等优异性能,因此被广泛应用于航空航天领域的强热冲击环境。热压烧结制备的Si3N4复合材料的抗弯强度较高,但抗热震性能随温度升高显著降低,热压烧结工艺在提升抗热震性能方面尚有不足。本文提出了使用二次热处理烧结方式来提高Si3N4陶瓷的抗热震性能,通过热压烧结-气压烧结二次热处理的烧结方式获得更致密、抗热震性能更好的Si3N4陶瓷材料。测试结果显示,常规热压方式制备的氮化硅陶瓷,随着热震温度的升高、次数的增加,材料内部产生微裂纹的概率增大,热震后试样抗弯强度逐渐降低,1200℃时平均强度下降率达23.48%。而经过二次热处理后氮化硅陶瓷抗弯强度略有降低,但抗热震性能得到明显改善,随着热处理时间增加,二次热处理后氮化硅陶瓷显微结构更加致密,抗热震性能将明显提高,热震后强度下降率明显减小,1200℃热震10次后强度下降率为12.25%。本文提出了提高Si3N4陶瓷的抗热震性的方法,探讨了氮化硅陶瓷在1200℃高温下的抗热震性能及其衰减规律,为改善氮化硅陶瓷器件高温性能提供了参考。     

锌镁比对7085铝合金时效组织演变的影响

通过硬度和电导率测试,结合金相显微分析、透射电镜微观组织观察和DSC分析,研究了Zn/Mg比对7085铝合金120℃单级时效的影响.结果表明,120℃时效时,不同Zn/Mg比值的7085铝合金分别在4h和26 h到达GP区和(n)相强化的2个峰值,但Zn/Mg=7.27的合金两个时效峰值时间较Zn/Mg=5.84的合金略微提前.微观组织观察表明,时效4h后Zn/Mg=7.27的合金晶内已经有较多粗大的沉淀相(5～10 nm)析出,衍射斑点显示这些较大沉淀相为 η’相,而在Zn/Mg=5.84的合金内则较少发现.细小的GP区的减少以及较大 η’相的析出,降低了第二相粒子对合金的强化效果.DSC结果也表明,Zn/Mg=7.27的合金的GP区和η′相的析出温度都较Zn/Mg=5.84稍微降低.     

1933铝合金锻件的TTP曲线

利用分级淬火的方法测定了1933铝合金锻件硬度及电导率的时间—温度—性能(time-temperature-property,TTP)曲线。结果表明,TTP曲线呈"C"形,淬火敏感区间为265～355℃(200 s内硬度值下降10%),TTP曲线的"鼻尖"温度大约在310℃,在此温度下,硬度下降10%的临界时间为100 s。微观组织观察表明,在敏感区间内,平衡相η在晶界及Al3 Zr与基体的界面上优先形核析出,并快速长大,导致合金过饱和度的下降,降低了时效强化的效果。与目前公布的其他Al-Zn-Mg-Cu系合金的TTP曲线对比,1933铝合金的"鼻尖"温度低,临界时间长,淬火敏感区间窄,因此淬火敏感性较低。     

塔中Ⅰ号断裂带O2+3灰岩储层裂缝特征

塔中Ⅰ号断裂带O2+3灰岩储层裂缝可分为构造裂缝和非构造裂缝两大类.根据裂缝交切关系、方解石包裹体均一温度和岩石Kaiser实验结果,认为O2+3灰岩遭受3次构造运动,形成了相应的3期构造裂缝.晚加里东-早海西期,在静压力作用下,沿O2+3灰岩层面形成平行层面的成岩裂缝,之后,在NE-SW向构造力作用下,产生一系列垂直层面的共轭剪切缝、高角度缝合线以及随应力积聚而形成的纵张、横张缝等,此期裂缝均为方解石充填;晚海西期,构造运动将前期裂缝扩大,并产生新的剪切裂缝,后期相对宁静,裂缝被半透明状方解石充填;喜山期再次受到构造运动影响,形成了规模不大、方向性好、基本未被充填的直立构造剪切缝,对油气的运聚有重要作用.     

淬火速率对7136铝合金应力腐蚀开裂敏感性的影响

针对7xxx系铝合金的抗应力腐蚀性能对淬火速率敏感的问题,通过浸入式末端淬火和慢应变速率拉伸实验研究了淬火速率对7136铝合金应力腐蚀开裂(SCC)敏感性的影响规律。结果显示,随着淬火速率的减小,合金的SCC敏感性先增高后降低,淬火速率约为5.3℃/s时的SCC敏感性最高;SCC裂纹扩展方式由穿晶扩展转变为沿晶扩展。淬火速率越小淬火析出相越多,尺寸越大,晶界和亚晶界附近的无沉淀析出带越宽。淬火速率大于5.3℃/s时,晶界析出相中Zn、Mg元素含量随淬火速率减小迅速增加,而淬火速率小于5.3℃/s后,Cu元素含量迅速增加。晶界和亚晶界析出相形貌特征以及晶界析出相化学成分的变化是SCC敏感性随淬火速率减小先增加后降低的主要原因。     

塑料生物芯片的激光焊接封装系统研究

介绍了采用半导体激光器在塑料生物芯片焊接封装系统的应用 ,论述了塑料生物芯片焊接封装原理和工艺 ,提出了基于 80 8nm半导体激光器的塑料焊接封装系统的设计方法 ,分析了焊接封装的参数选择 ,实现了部分塑料之间的成功焊接     

微系统感应局部加热封装与键合设计

整体加热封装(即封装过程中整个衬底、芯片、键合层都处于加热状态),不仅工艺时间长,而且高温会对衬底上温度敏感的微结构和电路产生热损坏,或者因为热膨胀系数不匹配导致键合区热应力增大,影响器件可靠性。首先对电磁感应加热实现微系统局部加热封装进行了论述,重点对感应局部加热键合原理、电源选择、感应器和键合层设计,以及键合过程中的温度测试等方面进行了设计分析。对于感应局部加热键合而言,键合区必须设计成封闭环形,其宽度应大于临界尺寸,并且存在一个最佳频率范围。根据键合层材料和结构不同,感应局部加热可用于焊料键合、共晶键合、扩散键合,以实现微系统器件的封装和结构制作。     

基于共晶的MEMS芯片键合技术及其应用

叙述了MEMS封装中共晶键合的基本原理和方法,分析了Au-Si、Au-Sn、In-Sn等共晶键合技术的具体工艺和发展,并对其应用作了介绍.     

微陀螺仪的真空回流封装工艺研究

利用热传导理论,对微陀螺仪在真空回流炉中的封装过程进行了数值模拟,得到了当焊料熔化时,加热台台面与微陀螺仪的焊料层的温度梯度值约为30℃,然后根据数值计算结果设计,并在自行研制的真空回流封装炉进行了微陀螺仪封装实验。通过对实验结果进行分析,获得了微陀螺仪在真空回流炉中封装的最佳工艺参数,即在微陀螺仪上施加0.7 N的正压力,加热台按照设定曲线加热到350℃,保持恒温时间5 min,使焊料达到最佳熔化状态。研究结果对微陀螺仪真空封装时工艺参数的优化以及提高采用金锡焊料封装的可靠性和耐久性具有指导意义。     

羌塘盆地地震资料采集检波器组合方法研究

羌塘盆地前期地震勘探取得的叠加剖面中反射波能量较弱,波组连续性较差,有效波特征不明显,单炮记录上相干噪声、散射噪声较强。对前期勘探单炮记录的特点以及采集参数进行分析后,从提高单炮记录反射波组连续性,压制相干噪声及散射噪声的目的出发,提出了5种改进的检波器组合方式。通过对各方案的理论和实际资料分析,优选有利的检波器组合方式,地震资料采集取得了信噪比相对较高的单炮记录和叠加剖面。