跌落冲击载荷下焊锡接点金属间化合物层的动态开裂

跌落冲击载荷作用下,含铅焊锡接点与无铅焊锡接点的破坏模式明显不同,而导致这种差异的原因目前尚不明朗。本文提出了一种可用于模拟焊锡接点在跌落冲击载荷下破坏行为的有限元模型,此模型中,金属间化合物（IMC）与焊料间的界面采用粘性区模型（CZM）来模拟其损伤开裂过程,而IMC层内的破坏程度则通过计算其能量释放率来判断。通过对板级封装跌落冲击过程的数值模拟发现,与无铅焊锡接点（Sn3.5Ag）相比,含铅焊锡接点（Sn37Pb）与IMC间的CZM层更容易发生损伤破坏,而该层的开裂会减小IMC层的应力,即降低了其内部的裂纹驱动力,从而缓解了IMC层裂纹的起始和扩展。     

焊锡接点IMC层的扩散应力

钎焊过程中在焊锡接点中形成的金属间化合物(IMC)对焊锡接点可靠性具有重要影响。在原子扩散效应下,回流焊和等温时效过程中IMC层的生长会在其内部产生应力,其微结构也发生变化,致使IMC层和整个焊点的力学性能下降。本文基于扩散反应机制,研究了由于原子扩散产生的IMC层的扩散应力。首先建立了焊锡接点IMC层生长早期微结构特征的2界面(Cu/Cu6Sn5/Solder)分析模型,然后运用Laplace变换法求解扩散方程得到了Cu原子在IMC层中的浓度分布;采用把原子扩散作用转换为体应变方法,计算了IMC层在形成和生长过程中应力的解析解。结果表明：IMC层中的扩散应力为压应力,最大值位于Cu/IMC界面处,大小与扩散原子浓度密切相关;随着时效时间的增加,扩散应力增大,但最终趋于稳定并沿IMC厚度方向线性变化。     

利用特征中性丢失和非靶向液相色谱－质谱联用技术鉴定烟草中的糖苷成分

烟草中的糖苷化合物是非常重要的香气前体物质,了解糖苷化合物的种类和结构对于烟草的种植和加工均有重要意义。该文基于糖苷化合物在质谱分析中的特征中性丢失和非靶向液相色谱－质谱分析技术,建立了一种对烟草中糖苷化合物进行筛选和鉴别的方法。共筛选出60种糖苷化合物,其中糖元部分主要由己糖、脱氧己糖或两者的二糖或三糖组成。对苷元的二级质谱碎片离子进行了详细的结构解析,结合文献资料和现有数据库共鉴定出酚酸类、黄酮类、生物碱类、萜烯类、固醇脂类及神经酰胺类苷元共23种结合态糖苷化合物。所发现的糖苷化合物种类丰富,为后续研究烟草的香气成分及其影响因素提供了重要的物质基础。     

焊锡材料的应变率效应及其材料模型

采用分离式霍普金森压杆和拉杆实验,研究了含铅Sn37Pb、无铅Sn3.5Ag和Sn3.0Ag0.5Cu3种焊锡材料在600~2200s^{-1}应变率下的力学性能,得到了它们在不同应变率下的应力应变曲线. 根据实验数据建立了3种焊锡材料的应变率无关弹塑性材料模型和率相关Johnson-Cook材料模型,并用于模拟板级电子封装在跌落冲击载荷下焊锡接点的力学行为. 结果表明,高应变率下无铅焊料比含铅焊料对应变率更敏感,其抗拉强度为含铅焊料的1.5倍,其韧性也明显高于含铅焊料;在跌落冲击过程中,焊锡接点经历的应变率可达到1000s^{ -1}左右;给出的率相关Johnson-Cook材料模型能预测出比率无关的弹塑性模型更合理的应力应变结果.      

R1234yf充注量对新型车用热泵空调系统制冷性能的影响

为了探究出新型车用热泵空调系统制冷剂R1234yf的最佳充注量,进一步提升系统制冷性能。本文以搭建的准二级压缩型热泵空调系统为研究对象,通过实时记录系统参数变化,对系统的制冷性能进行分析。结果表明：在制冷剂R1234yf充注量为550 g时,系统的制冷量和COP分别达到最高值6.34 kW、2.63,排气温度降低到最低值77.8℃;并且在充注量为550 g时,系统的过冷度与过热度出现交汇,此时系统的制冷性能最佳,系统运行最稳定。