雷达功率组件的金刚石微通道热沉激光加工工艺

为研究雷达功率组件金刚石微通道热沉的加工难题,开展了飞秒激光加工多晶金刚石微流道的工艺研究,仿真模拟了飞秒激光作用于金刚石表面的温度场分布,以及诱导去除过程,理论与实验研究了金刚石的烧蚀阈值,系统研究了激光能量、扫描速度、扫描次数、焦点位置等参量及其优化工艺参数对金刚石微槽尺寸的影响规律。结果表明:当飞秒激光功率大于0.3 W时,激光作用于金刚石的最高温度超过材料去除的气化温度,温度最高位置处于光斑中心,功率不会改变温度场的分布情形;飞秒激光加工金刚石的烧蚀阈值为1.80 J/cm2,金刚石微槽深度与激光功率、扫描次数正相关,与扫描速度负相关,与正负离焦量基本成对称分布关系,而金刚石微槽表面宽度则变化不明显;在激光功率为5 W,扫描速度为100 mm/s,扫描次数为30,离焦量为-0.5 mm的优化参数下,加工出的金刚石微槽结构形状规则,截面侧壁锥度控制在3°以内,表面无残渣、裂纹、崩边等缺陷,且内部也无裂纹等缺陷,加工一致性较高,实现了微通道的“冷”加工,可满足雷达功率组件金刚石热沉对微通道的高质量加工要求。

北京三星总部大楼工程蓄冷应用技术

对超高层写字楼冰蓄冷施工技术进行详细介绍,具体从设备选型、蓄冰槽施工、自控系统运行以及冰蓄冷经济型分析几个方面对本工程蓄冰技术进行阐述,本工程选用的蓄冰球、蓄冰池防水施工、蓄冷自控均等技术,对节能及电网系统移峰填谷具有重要意义。

Process in laser drilling of deep microholes without taper on metal materials

Deep microhole machining is currently a prominent research area within the aerospace field,encompassing blade film cooling and fuel injection control technologies.However,taper defects in metal materials may lead to performance degradation or even structural damage over a component’s lifetime.Trepanning and helical drilling,facilitated by ultrashort pulse lasers,have proven more suitable for achieving high-precision,deep holes in metal materials.Nonetheless,excessive repetition rates can also result in severe thermal damage.Various methods are commonly employed for controlling taper,including parameter optimization,assistance,and secondary modification.Tilted laser beam drilling is widely utilized and has been integrated into relevant machining systems for commercial applications.Typical deep microholes include film cooling holes and injection microholes.Laser drilling is a potential machining method for new materials in the aerospace field.Although laser drilling processing has been studied,numerous related scientific challenges and technical difficulties must be addressed before practical implementation.

光学相干成像技术在激光加工过程实时监测与控制中的应用研究进展

激光加工技术,主要包括激光焊接技术、激光增材制造技术和激光减材制造技术,具有高加工质量、效率、无工具磨损等优点,在航空航天、生物医疗、通讯电子等领域应用广泛。随着产品精度与性能要求的逐渐提升,对激光加工的精度、效率及可控性提出了更高要求。因此,激光加工过程实时监测及调控成为当前的研究重点。相比于传统的光声热电传感监测,光学相干成像技术可以与激光束同轴耦合,从而直接获取激光加工结构的尺寸和形貌特征,具有高成像速度、高测量分辨率以及长测量范围等优点,被广泛应用于激光加工过程实时监测中。系统介绍了光学相干成像系统的基本组成、成像原理以及系统指标,在此基础上综述了光学相干成像技术在激光焊接、激光增材制造和激光减材制造实时监测与控制中的应用。最后,归纳了目前光学相干成像技术在激光加工过程监测中存在的不足和发展趋势,为激光加工过程实时监测与控制的研究工作提供了坚实基础和发展方向。

激光自身空间维度加工系统综述

随着智能制造时代的到来,各行业对精细化零部件的加工需求日益旺盛,激光自身空间维度加工系统具备的调控激光束空间维度变化的能力,特别适用于高效、高精度的激光加工,因而具有良好的应用前景和市场需求。激光自身空间维度加工系统主要包括点维、一维、二维、三维和“五+N”维,论述点维到“五+N”维激光加工系统的光学结构,分析光学镜片结构尺寸、安装位置、运动方式等对聚焦激光束空间维度变化的影响,并探讨各维度加工系统中光学结构对加工范围和加工精度等的影响,针对各维度激光加工系统,介绍目前工业化应用中的主要产品及其技术参数,对比国内外产品技术参数的差异。本研究可为各维度激光加工系统的工业化应用提供指导,对激光高效高精度加工技术发展具有长远的影响。

基于纳米连接的互连结构的电/力学性能研究进展

纳米连接技术是纳米元器件与微系统及宏观系统整合的关键技术之一。稳定的器件性能取决于可靠的纳米互连结构,评估纳米互连结构的力学性能及电学性能对于预测电子器件的失效模式至关重要。本文结合目前不同纳米连接技术及连接界面的特点,对不同材料从单纳米焊接接头到宏观互连结构的电/力学性能特征进行了总结与展望,通过对互连结构焊接及变形机制、焊接强度、疲劳特性及电学性能的探讨,展现了激光诱导等离子体自限性低温焊接在未来纳米器件及柔性电子器件制造中的巨大潜力。

碳纳米管与金属电极异质连接及其电学性能的研究进展

随着半导体集成电路的高速发展,不断减小的半导体器件的特征尺寸成为制约电子产业发展的主要瓶颈,进而催生了对新型半导体材料越来越多的需求。碳纳米管因其独特的电学、力学、化学稳定性等成为了理想的下一代电导线材料。然而,在碳纳米管与金属异质电极之间建立可靠且有效的连接较难实现,这使碳纳米管的应用面临着巨大的挑战。针对这一问题,详细概述了碳纳米管与金属电极之间的几何接触形式、界面接触行为、互连技术及其电学性能的最新研究进展。

飞秒激光诱导多壁碳纳米管与金属电极连接的实验研究

碳纳米管因其独特的电学特性及一维纳米结构成为取代硅材料的重要电子材料,利用碳纳米管制备的微纳米电子器件具有尺寸小、响应快、功耗低等优点,但如何实现碳纳米管与金属电极之间可靠及有效的连接一直是构筑碳纳米管电子器件的难点与重点。针对该问题,首先,采用飞秒脉冲激光辐照技术诱导多壁碳纳米管与不同金属电极(金、镍)产生不同形式的连接;然后,通过测试互连前后多壁碳纳米管与金属电极之间的伏安特性曲线和界面接触电阻验证了该连接方法的可重复性及有效性,为后续大规模制备高性能碳纳米管场效应晶体管提供了一定的基础。