功率超声作用下纳米TiN对A356合金组织的影响

研究了功率超声作用下的纳米TiN颗粒熔体处理对A356合金微观组织的影响。结果表明:由于纳米TiN与A356合金熔体不润湿,单独加入纳米TiN,合金枝晶减少、初始晶粒细化,而共晶Si相的形貌变化不明显;向熔体中加入纳米TiN后进行功率超声处理,不但合金的初始晶粒细化、枝晶减少,而且共晶Si由长针状转变为短棒状。

激光熔覆硬质合金WC－TiN－Co特性的研究

本文介绍大功率ＣＯ＿２激光束在４５钢表面涂敷ＷＣ－ＴｉＮ－Ｃｏ，进行了激光熔覆处理，对处理后样品的显微组织、物相、硬度分布和耐磨性能进行了测试和分析，结果表明：４５钢表面的化学成分和显微组织发生了根本性的变化，硬度和耐磨性得到了很大提高。

功率超声-脉冲电沉积制备Ni-TiN镀层及其耐磨损性能分析

通过功率超声-脉冲电沉积方法在45钢基体表面制备Ni-TiN镀层。利用原子力显微镜、透射电镜、扫描电镜及摩擦磨损试验机对Ni-TiN镀层的表面形貌、显微组织及耐磨损性能进行研究。结果表明:施加功率超声可使Ni-TiN镀层表面致密、光滑、晶粒细小且无明显团聚现象,TiN颗粒分散更加均匀,Ni晶粒与TiN颗粒的平均粒径为45.1、27.9nm;制得的Ni-TiN镀层耐磨性能较为优异,在干摩擦和油润滑条件下的磨损体积为1.2×10-3、0.2×10-3V/mm3。

超声-喷射电沉积法制备Ni-TiN纳米镀层的试验研究

采用超声-喷射电沉积方法在45#钢表面制备Ni-TiN纳米镀层,并利用电化学工作站和中性盐雾试验对镀层的耐蚀性能进行研究,用扫描电镜和X射线衍射仪对Ni-TiN纳米镀层表面形貌和元素组成进行分析。结果表明:当超声波功率为150W时,经20天腐蚀后的镀层试样表面较为平整、紧密;随着腐蚀周期的增加,超声波功率150W下制备的Ni-TiN纳米镀层腐蚀失重量增加速度最慢; XRD分析结果证明了TiN粒子的存在,且当超声波功率为150W时,Ni-TiN纳米镀层衍射峰较强,说明此镀层中TiN粒子复合量较高。

活化源功率对高速钢基体反应溅射离子镀TiN涂层的影响

应用X射线衍射分析研究了活化源功率对反应溅射离子镀TiN涂层相组成的影响。随着活化功率的增加,膜层相组成朝着富氮相及其含量增加的方向发展,变化趋势为:(αTi+Ti_2N+TiN)→(Ti_2N+TiN)→TiN。活化源功率对膜层硬度的影响,主要是膜层相组成变化引起的,而由Ti_2N和TiN两相组成的膜硬度最高。

高功率脉冲磁控溅射制备TiN_x涂层研究

采用高功率复合脉冲磁控溅射技术(HPPMS)在316不锈钢、硬质合金基体上沉积了TiN薄膜,研究不同N2流量下TiNx膜层的沉积速率、硬度、晶体生长取向、摩擦磨损等性能,并在相同的平均靶电流下与直流磁控溅射制备的TiN薄膜对比。结果表明:HPPMS制备的膜层更加致密,在氩氮流量比为7.4:1时膜层显微硬度达2470 HV,晶粒尺寸也明显小于直流磁控溅射制备的TiN,摩擦磨损性能也得到了改善。

高功率脉冲磁控溅射制备的TiN薄膜应力释放及其结合稳定性研究

目的探究高功率脉冲磁控溅射(HPPMS)制备的氮化钛(TiN)薄膜在自然时效过程中,应力、薄膜/基体结合性能随时间的变化规律。方法采用高功率脉冲磁控溅射(HPPMS)技术,通过调控基体偏压(-50、-150V),制备出具有不同残余压应力(3.18、7.46GPa)的TiN薄膜,并采用基片曲率法、X射线衍射法、划痕法和超显微硬度计评价了薄膜的应力、薄膜/基体结合性能、硬度随时间的变化规律。结果在沉积完成后1h内,-50V和-150V基体偏压下制备的TiN薄膜压应力分别在3.12~3.39GPa和7.40~7.55GPa范围内波动,薄膜压应力没有发生明显变化;沉积完成后1~7天,平均每天分别下降28.57MPa和35.71MPa;7~30天,平均每天分别下降2.08MPa和2.50MPa;30~60天内,平均每天分别下降1.67MPa和7.00MPa。其压应力连续下降,且均表现出前期下降速率快,后期下降逐渐放缓的趋势。自然放置60天后,应力基本释放完毕,薄膜性质基本保持稳定。同时,薄膜/基体结合性能随时间逐渐变差,薄膜硬度下降。结论HPPMS制备的TiN薄膜在自然时效过程中,其残余应力会随时间增加,连续下降,进而影响薄膜的力学性能。

TiN粉体的氧化行为

本文研究了TiN粉体在空气气氛下的氧化行为。物相分析结果表明,TiN粉体在600℃时已开始发生显著氧化,氧化5h时产物中TiO_2含量高达58.3wt%;在800℃氧化0.5h时,TiN粉体已完全氧化为TiO_2。基于X射线衍射(XRD)图谱结合参比强度法,进行了等温氧化动力学分析研究。氧化动力学分析表明,在600℃时,TiN粉体氧化在0~2h和2~5h两个阶段内均遵从线性动力学规律,受化学反应控制,但在后期氧化速率显著降低。显微结构观察表明,随着氧化的进行,由于自身的体积膨胀,完整的TiN颗粒逐渐形成裂纹,然后开裂,并最终破碎为TiO_2小颗粒。

高引燃脉冲新HiPIMS模式对TiN/CrN多层膜结构和性能的影响

多层TiN/CrN薄膜能显著改善复杂环境下部件的性能和寿命,为获得性能良好的TiN/CrN多膜层,提出一种高引燃脉冲新HiPIMS模式(高功率脉冲磁控溅射技术)的新放电技术,在一到四引燃脉冲个数条件下制备TiN/CrN多层薄膜。结果表明,随着引燃脉冲个数的增加,TiN/CrN薄膜膜基结合力增加,三引燃脉冲条件下结合力达到HF1(压痕法结合力指标,HF1为性能良好)压痕边缘膜层出现碎裂但膜层并未崩裂,在四引燃脉冲条件下膜基结合力也为HF1,且相较三引燃脉冲膜层碎裂也消失,膜基结合力最佳。同时,随着引燃脉冲个数的增加,膜层的粗糙度下降,磨痕变窄,硬度增强,硬度的波动范围减小,薄膜摩擦因数逐渐降低,四引燃脉冲条件下摩擦因数为0.25,膜层厚度呈先增加后减小的趋势,在三引燃脉冲个数条件下达到最大值332.1 nm试验结果表明引燃脉冲能够强化膜层与基体之间的结合力,硬度以及摩擦磨损的性能,细化晶粒。

脉冲频率对HiPIMS制备TiN薄膜组织和力学性能的影响

为探究脉冲频率对通过高功率脉冲磁控溅射制备TiN薄膜组织力学性能的影响,选用Ti靶和N2气体,采用反应磁控溅射技术通过改变高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)电源脉冲频率在Si(100)晶片上制备不同种TiN薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪和扫描电子显微镜(SEM)对所制薄膜晶体结构和成分、表面和断面形貌进行分析,利用纳米压痕仪对薄膜的硬度和弹性模量进行表征,并计算H/E和H^(3)/E^(2)。结果表明,高离化率Ti离子轰击促使薄膜以低应变能的晶面优先生长,所制TiN薄膜具有(111)晶面择优取向。薄膜平均晶粒尺寸均在10.3 nm以下,随着脉冲频率增大晶粒尺寸增大,结晶度和沉积速率降低,柱状生长明显,致密度下降,影响薄膜力学性能。在9 kHz时,TiN薄膜的晶粒尺寸可达8.9 nm,薄膜组织致密具有最高硬度为30 GPa,弹性模量374 GPa,弹性恢复为62.9%,具有最优的力学性能。

高压变频电源在镀锡线软熔工艺上的应用

本文介绍了新风光电子科技股份有限公司生产的高压变频电源在软熔镀锡生产线上的应用情况。介绍了相关工艺流程与控制方案。结果表明,改善了生产工艺,提高了产品质量。

铜基板面积、焊锡和导电铜箔厚度对高功率密度LED极限光电性能的影响

高功率密度LED器件能实现传统光源和普通LED器件无法实现的诸多功能,将半导体照明技术链推向了一个崭新的高度。在实际应用中,单颗LED器件需要在数百瓦及近100 A电流下工作,铜基板面积、焊锡和导电铜箔厚度均会对该类型LED器件的极限光电性能这一关键指标产生显著影响。本文将单颗极限电功率为300 W和200 W的两种规格的LED蓝光和白光器件,分5μm、100μm和200μm三个焊锡厚度,分别贴片焊接在直径为20 mm、25 mm和32 mm三种不同面积的热电分离铜凸台基板上,测试了当散热器温度分别为25℃、50℃、75℃和100℃时蓝光LED器件光功率、白光LED光通量及其灯板导线焊点间的电压随电流的变化。同时,还研究了铜基板的导电铜箔厚度分别为70μm和140μm时,极限电功率为150 W的蓝光LED器件的I-L特性和I-V特性,并对其极限发光进行了研究。研究结果表明,焊锡厚度、铜基板面积和导电铜箔厚度均会对LED的极限发光强度和工作电压产生明显影响;减小焊锡厚度和增加铜基板面积能显著提高高功率LED器件的极限光强,P110和T90两种规格蓝光LED器件极限光功率的提升幅度高达16%和19%,白光器件极限光通量的提升幅度均高达15%左右;当铜箔厚度由70μm增加到140μm、散热器温度为25℃时,P70蓝光LED的极限光功率提升幅度为9.2%,50℃和75℃时极限光功率提升幅度为12.9%,100℃时极限光功率提升幅度为16.4%。

环状碳酸酯锡粉催化开环聚合

首次利用锡粉对环状碳酸酯 ( 1,3 -三亚甲基碳酸酯 ) ( TMC)进行催化开环聚合 ,研究了催化剂种类 ,催化剂的用量 ,反应时间 ,反应温度 ,单体纯度对聚合结果的影响 .GPC检测结果表明 :用金属锡粉做催化剂 ,能得到 Mn max=5 70 0 0 ( Mw/ Mn=1.6)的线型高分子量聚碳酸酯 ( PTMC) ,而锌粉则没有明显的催化活性 .单体纯度对聚合物分子量无明显影响 .

热挤压-强力旋压-热处理对锡青铜显微组织的影响

以强力旋压工艺加工的高速柴油机连杆衬套为基础,通过金相、XRD和洛氏硬度实验研究热挤压、强力旋压、热处理三种主要工艺对锡青铜合金的金相组织和力学性能的影响。结果表明:热挤压后晶粒稍有细化;强力旋压后,晶粒得到了明显的细化,材料发生加工硬化;退火可消除残余内应力,不改变组织结构。

n-型梯度结构热电材料FeSi_2/Bi_2Te_3的制备与性能研究

采用热浸焊法用纯Sn作为过渡层制备了n 型FeSi2 /Bi2 Te3梯度结构热电材料并对其热电性能进行了测试。发现当冷热端温度在 5 10℃以下时 ,梯度结构热电材料的表观Seebeck系数随平均温度几乎呈线性分布在同一条带形区域内 ,并在相同的温度范围内 ,其值显著高于单种均质材料 (Bi2 Te3和 β FeS i2 )。梯度结构热电材料的最大输出功率较单种材料高 2～ 2 .5倍以上 ,且当材料经 190℃ 10 0h与 2 0 0h的真空退火后 ,输出功率几乎不变。金相分析表明 ,在Sn层与两半导体界面处 ,没有明显的Sn扩散迹象 ,说明在所试验的条件下 ,用Sn作为过渡层热稳定性较好。

纳米氧化锡粉体液相制备现状

从纳米粉体的众多制备方法出发,综述了近年来液相法制备纳米氧化锡粉末的最新研究进展,具体介绍了化学沉淀法、水热合成法、微乳液法和溶胶-凝胶法等。比较了各种液相制备方法的优缺点,通过对各种方法的分析,总结出纳米氧化锡粉体的溶胶-凝胶法工业化制备的明显优越性,它具有设备简单,过程易控,成本低,收率高等优点。指出了该工艺产业化制备的发展方向,即寻找流程简单且成本低的工艺,防止胶体分子的团聚是该领域科研人员研究的重心。

两元P-型梯度结构热电材料FeSi_2/Bi_2Te_3的制备与性能

采用热浸焊法用纯Sn作为过渡层制备了P 型FeSi2 /Bi2 Te3 梯度结构热电材料并对其热电性能进行了测试。发现当热端温度在 5 10℃以下时 ,梯度结构热电材料的平均Seebeck系数保持恒定 ,达 2 2 0 μV/K至 2 5 0μV/K左右 ,显著高于单一均质材料 (Bi2 Te3 和 β FeSi2 )在相同温度范围内的平均Seebeck系数。梯度结构热电材料的输出功率较单种材料高 1.5至 2倍以上 ,且当材料经 190℃ ,10 0h与 2 0 0h的真空退火后 ,输出功率几乎不变。金相观察表明 ,在Sn层与两半导体界面处 ,没有明显的Sn扩散迹象 ,说明在所试验的条件下 ,用Sn作为过渡层热稳定性较好。

苄叉丙酮和明胶对酸性镀锡层的影响

采用SEM,XRD和赫尔槽等方法研究了苄叉丙酮和明胶对酸性镀锡层形貌、沉积速率和分散能力的影响。当苄叉丙酮的质量浓度较低时,镀层微粒呈柱状,结晶大小极不均匀。随着其质量浓度的增大,镀层形貌向片状转变,且晶粒尺寸显著细化。当明胶的质量浓度较低时,镀层微粒呈片状紧密地吸附在基体表面,导致结晶不太均匀。随着其质量浓度的增大,镀层晶粒进一步细化均匀。随着苄叉丙酮和明胶的质量浓度的增大,镀层沉积速率先增大后减小,适宜的苄叉丙酮和明胶的质量浓度分别为0.01 g/L和1 g/L。在适宜的条件下施镀15 min,所得镀层在(112)晶面择优取向,结晶细致均匀、光滑平整,为半光亮,镀层沉积速率和镀液分散能力分别达到4 341 mg/(dm2.h)和98.08%,可用于印刷线路板酸性镀锡。

氢化物发生-原子荧光光谱法测定核电用钢中痕量锡

提出了氢化物发生-原子荧光光谱法测定核电用钢中痕量锡的方法。样品在酒石酸溶液存在下,用盐酸-硝酸（3＋1）混合酸溶解,用50 g·L-1硫脲-抗坏血酸混合溶液作掩蔽剂,20 g·L-1硼氢化钾溶液作为锡（Ⅳ）的还原剂,氢化反应在pH 5.0~5.5介质中进行,锡的质量浓度在50μg·L-1范围以内与相应的荧光强度呈线性关系,方法的检出限（3s/k）为0.4μg·L-1。应用此方法分析了核电用钢及不锈钢标准样品中锡的含量,并与电感耦合等离子体原子发射光谱法作了比较,测定值与标准值相符,结果的相对标准偏差（n=8）均小于4.5%。

熔融金属填充焊接工艺试验系统设计

为了解决目前弧焊工艺中热输入难以控制的问题,适应高效化生产的需求,提出了一种熔融金属填充焊接新工艺.重点介绍了方法的试验系统构成原理及各组成部分的设计.利用锡铅合金为试验材料,对系统进行堆焊验证试验.试验证明系统能够很好的控制液流的温度和直径、焊接速度以及气体压力,实现对焊接过程中焊接热输入的精确控制.结果表明,该装置能够实现熔融金属填充焊接工艺的试验要求,利用该系统得到的焊缝深宽比最大能够达到6.