磁控溅射Al-Mg-B薄膜成分优化

采用多靶磁控共溅射技术,利用高纯度Al,Mg和B单质靶材为溅射源,室温下在单晶Si(100)表面上成功制备了低摩擦系数的非晶态Al-Mg-B硬质薄膜.通过改变Al/Mg混合靶体积配比及靶材溅射功率来调控薄膜成分,最终制备的Al-Mg-B薄膜成分接近AlMgB_(14)相的元素成分比,其Vickers硬度约为32 GPa.XRD及HR-TEM分析表明.制备的薄膜均为非晶态XPS测试表明薄膜内部存在B-B及Al-B单键;FTIR进一步测试表明,在波数1100 cm^(-1)处出现较为明显的振动吸收峰,证明制备的薄膜中含有B_(12)二十面体结构,这也是薄膜具有超硬性的主要原因.薄膜摩擦磨损测试表明薄膜摩擦系数在0.07左右.

Al-5Ti-1B中间合金对铸造Al-10Mg合金的细化行为

在铸造Al 10Mg合金中添加Al 5Ti 1B中间合金,观察合金的金相组织,测试其显微硬度。结果表明:Al 5Ti 1B对Al 10Mg合金有良好的细化效果,在加入量达到0 1%时,合金平均晶粒尺寸由650μm变为62μm;随着保温时间的增加,细化效果有所衰退;Al 5Ti 1B的加入使合金的显微硬度提高了近10%。

新型热硬化用铝镁硼复合磷酸盐铸造无机树脂粘结剂研究

加入不同的无机物对热硬化用铝磷酸盐铸造粘结剂进行复合改性。结果表明:一种铝镁硼复合磷酸盐铸造无机粘结剂具有良好的综合性能,该粘结剂的稳定性可达10个月,其热硬砂型(芯)具有较好的溃散性,较高的干强度,且在流动空气和高湿度下均有较好的抗吸湿性。

B对Pb-Mg-Al-B屏蔽功能材料的显微组织与屏蔽性能的影响

利用立式高频感应炉制备出铸造Pb-Mg-Al-B屏蔽材料,并对其显微组织和屏蔽性能进行了研究。结果表明,随着B的添加,材料组织中AlB2颗粒增多;室温抗拉强度可达105MPa,布氏硬度为160;厚度为20mm、B含量为2.0%(质量分数)的Pb-Mg-Al-B屏蔽材料对能量为250、118和65keV的X射线屏蔽率分别为90.29%、99.22%和97.9%,对γ射线的屏蔽率达到49.75%(137Cs源)和34.21%(60Co源),对中子的屏蔽率高达92.7%,说明屏蔽材料具有强度高、X(γ)射线与中子屏蔽性能优异,具备结构-功能(屏蔽)一体化的特点。

新型环保铝镁硼复合磷酸盐热硬砂固化工艺研究

研究了铝镁硼复合磷酸盐热硬砂的固化工艺、溃散性及其发气性。结果表明,低温固化有利于获得高的干强度,但存放稳定性很差;但过高的固化温度对干强度和存放稳定性都不利。铝镁硼复合磷酸盐热硬砂最佳固化工艺加热温度为200℃,加热时间为30 min～40 min。该热硬砂具有良好的溃散性和低的发气量。

硼-铝-镁复合磷酸盐粘结剂的试验研究

以室温抗压强度为指标,通过正交试验,确定硼-铝-镁复合磷酸盐粘结剂的较优配方,同时为满足抗吸湿性,对该配方进行改进,获得了最终配方。性能测试结果表明,该复合磷酸盐粘结剂具有较高的室温抗压强度和良好的抗吸湿性。

Al_2O_3颗粒级配对Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/Al_2O_3系LTCC材料性能的影响

以Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O系玻璃和D_(50)分别为0.83μm与3.49μm的Al_2O_3粉料为原料,采用低温烧结法制备了玻璃/Al_2O_3系介电陶瓷材料。设计将两种氧化铝按一定配比混合以优化氧化铝颗粒级配,研究了氧化铝颗粒级配和烧成温度对玻璃/Al_2O_3材料的烧结性能、介电性能和力学性能的影响。随着氧化铝颗粒级配的优化,玻璃/Al_2O_3材料的收缩率、体积密度、相对介电常数、抗弯强度增加,而介电损耗减小。添加D_(50)为2.81μm的Al_2O_3混合粉料的玻璃/Al_2O_3材料于875℃烧结良好,显示出优异的性能:体积密度为3.09 g/cm^3,相对介电常数7.78,介电损耗0.53×10^(-3)(于10 MHz下测试),抗弯强度为181 MPa,因此该体系材料比较适合用作LTCC封装材料。

Al-Ti-B-Sr对Al-Si-Mg合金的变质细化作用

用快速凝固和热变形处理的Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ－Ｓｒ中间合金，对Ａｋ－Ｓｉ－Ｍｇ铝轮毂材料进行处理。试验结果表明：Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ－Ｓｒ中间合金可以对Ａｌ－７Ｓｉ－ ０．３５ Ｍｇ合金有效地细化与变质；改善Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ－Ｓｒ的细化与变质效果，Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ合金的抗拉强度和延伸率较Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ、Ａｌ－Ｓｒ两种中间合金分别加入时提高了约１０％和２５％。

不同氧化物对Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/氧化物材料性能的影响

实验设计Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃分别与Al2O3、TiO2、ZrO2、SiO2复合,通过调控Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/氧化物组成,低温烧结制备玻璃复合氧化物材料,重点研究了玻璃/氧化物材料的烧结性能与介电性能。研究结果表明,氧化物种类对Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/氧化物材料的烧结性能、热性能、介电性能有较大影响,Al2O3有利于促进玻璃/氧化物材料烧结致密,SiO2可以用于降低该体系介电陶瓷材料的介电常数。Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/Al2O3材料于875℃烧结试样的综合性能最好,其体积密度为3.10 g.cm^-3,10 MHz下介电常数为8.03,介电损耗为0.0005,基本可以达到LTCC材料的使用要求。

新型环保铝镁硼复合磷酸盐铸造无机树脂粘结剂热硬砂研究

研究了铝镁硼复合磷酸盐铸造无机树脂粘结剂含固量与密度之间的关系,提出通过计算粘结剂的含固量控制合成时的加水量可以简便地获得预期的密度。采用对所研制的粘结剂进行超声波振荡及混砂时加入有机高聚物YPPJ对铝镁硼复合磷酸盐铸造粘结剂热硬砂进行改性。结果表明:超声波振荡可以在一定程度上提高铝镁硼复合磷酸盐铸造粘结剂热硬砂的干强度和抗吸湿性,混砂的同时加入有机高聚物YPPJ,则能使干强度提高2.5倍,抗吸湿性也大大提高。

Al-Ti-B和Al-5%Sr中间合金对轮毂铝合金的晶粒细化和变质作用

采用不同处理状态的Al Ti B中间合金和Al 5 %Sr中间合金 ,对轮毂铝合金Al 7%Si 0 35 %Mg进行晶粒细化和变质处理。在Instron 85 0 2 - 3411型液压伺服疲劳试验机上测试被处理合金的抗拉强度和伸长率。结果表明 :Al Ti B中间合金可有效地细化Al 7%Si 0 35 %Mg合金 ,加入 0 0 6 %Ti即可使合金获得良好的细化效果 ;Al 5 %Sr中间合金可有效地对Al 7%Si 0 35 %Mg合金进行变质 ,加入 0 0 2 %Sr即可使合金获得良好的变质效果 ;快速凝固和热变形处理可有效地改善Al Ti B的晶粒细化效果和Al 5 %Sr的变质效果 ,在获得相同的晶粒细化和变质程度的情况下 ,使Al Ti B和Al 5 %Sr中间合金的加入量减少约 5 0 % ,并使Al 7%Si 0 35

Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/α-Al2O3生瓷带结构优化设计与性能研究

以Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃与α-Al2O3为原料,通过调控分散剂的种类及含量、增塑剂与粘结剂的有机配比,以提高玻璃/α-Al2O3流延浆料性能,改善生瓷带结构与综合性能。重点研究了玻璃/α-Al2O3浆料的特性、生瓷带物理性能及其生坯烧结性能。研究结果表明,添加PEG、TEOA、TBP、Castor oil分散剂的Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/α-Al2O3浆料的粘度依次降低。随着Castoroil含量从1wt.%增加至4wt.%,浆料稳定性、生瓷带体积密度与拉伸强度先增加后减小。添加2wt.%Castoroil的Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/α-Al2O3生瓷带综合性能最佳,表面光滑,结构致密,其体积密度为1.94 g·cm-3,拉伸强度为1.59 MPa,且生坯烧结性能良好,使得该体系材料比较适合用作低温共烧陶瓷材料。

压制工艺对Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/Al_2O_3材料烧结性能的影响

以Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O系玻璃粉与Al_2O_3为原料,流延成型生瓷带,采用低温烧结法制备了玻璃/陶瓷系介电陶瓷材料。研究了压制工艺与烧成温度对复合材料烧结性能以及介电性能的影响。结果表明,随着成型压力增加与保压时间延长,生坯体积密度增加,相应烧结体的体积密度增加,烧成收缩率减小。玻璃/Al_2O_3生瓷带的微观形貌结构致密,20 MPa/10 min成型玻璃/Al_2O_3材料于850℃烧结具有较好的性能:体积密度为3.10 g·cm^(–3),10 MHz下的介电常数为7.97,介电损耗为0.000 86。因此该体系材料比较适合用作低温共烧陶瓷材料。

轧制变形对高强导线用Al-Mg-Si-Sr-B合金组织与导电性能的影响

对Al-Mg-Si-Sr-B合金进行不同变形量冷轧+160℃×4 h时效处理,采用OM、硬度测试、导电率测试等研究了冷轧变形对合金组织与性能的影响。结果表明:随着轧制变形量的增加,Al-Mg-Si-Sr-B合金的硬度逐渐提高,导电率先降低后升高。80%冷轧变形量的合金硬度达到最大值101.6 HV,其导电率为56.0%IACS。冷轧态合金经160℃×4 h时效处理后未发生再结晶,仍保留轧制态合金纤维状组织。80%冷轧变形量的合金组织中晶粒完全破碎,组织为纤维状组织。

Al-Nb-B细化纯镁原位拉伸变形机制及其断裂机理

以纯镁为细化对象,研究Al-2.8Nb-0.3B(中间合金)作为晶粒细化剂对铸态纯镁微观组织、拉伸变形及断裂行为的影响。结果表明:随着中间合金的添加量由0增加至7.14%,晶粒由毫米级的柱状晶细化至平均直径约196μm的等轴晶,最大拉伸应力由53.8 MPa提升至185.4 MPa,滑移线的平均间距由17.9μm减至1.3μm。纯镁经7.14%中间合金细化后的拉伸断裂过程与细化前的存在显著区别:细化前,晶粒内部首先产生滑移线,随后裂纹在最深的滑移台阶处萌生、扩展,并最终断裂;细化后,晶粒内部同样先产生滑移线,但随后裂纹沿晶界处的第二相β-Mg_(17)Al_(12)_萌生裂纹和扩展,直至最终断裂。纯镁经7.14%中间合金细化后,合金发生显著的细晶强化,但细化后合金晶界处形成数十微米的β-Mg_(17)Al_(12)_相,降低了合金的延展性。

复合变质对Al-Mg-Si合金组织与性能的影响

试验研究了Al-5Ti-1B与Al-10Sr对Al-Mg-Si合金微观组织与力学性能的影响。结果表明:复合变质处理后合金基体晶粒细化明显,晶界偏聚减少,Al-Fe-Si相呈鱼骨状。通过挤压+固溶+时效处理后,合金的力学性能均高于单独细化或变质处理合金的,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到261 N/mm2、225 N/mm2和15%。

添加Al-5Ti-B和Al-2Zr-Er对铸态铝锌镁合金力学性能的影响

铝锌镁合金以其优异的力学性能广泛应用于航空、航天、交通运输等工业领域,而铝合金的细化一直是铝加工行业的研究重点.为细化晶粒并提高其力学性能,本文将传统细化剂Al-Ti-B与RE复合添加到铝锌镁合金中,借助于XRD、光学显微镜、扫描电镜、拉伸实验等测试方法研究了不同细化剂对Al7Zn2.4Mg合金组织及其力学性能的影响.试验结果表明,合金中加入Al-5Ti-B和Al-Zr-Er后细化效果明显,单独添加Al-Ti-B的细化效果最好,但仍有少部分的晶粒保留的树枝晶形态.随着Al-Ti-B和Al-Zr-Er添加量的增多,合金的晶粒发生明显变化,塑性也随之增加,其中,添加0.4wt.%Al-5Ti-B细化剂对合金的塑性影响最大,而抗拉强度呈先增大后减小的趋势,复合添加0.2wt.%Al-2Zr-Er和0.2wt.%Al-5Ti-B细化剂的合金晶粒圆整且未出现树枝晶,晶界析出物最少平均抗拉强度最高.Al-Ti-B和Al-Zr-Er均可细化铸态铝锌镁合金的晶粒,同时添加两种细化剂更有利于提高合金的综合力学性能.

化学镀Ni-B镀层对Al-Cu-Mg合金组织和腐蚀性的影响

采用化学镀法在Al-Cu-Mg合金表面制备Ni-B镀层,通过扫描电镜(SEM)及X射线衍射分别对镀层形貌及结构进行了分析。研究了在3.5%Na Cl溶液中Ni-B镀层对Al-Cu-Mg合金腐蚀形为的影响。结果表明,Ni-B镀层为结构致密的非晶合金,经热处理后镀层发生明显晶化转变,分解成面心立方(fcc)Ni相及大量的Ni_3B相,使镀层硬度明显提高。在腐蚀介质中,Ni-B镀层较Al-Cu-Mg合金腐蚀电流密度降低近一个数量级。Ni-B镀层试样的腐蚀过程主要由电荷传递过程控制,且未发现微孔腐蚀现象,因此可有效阻碍腐蚀液对基体的直接侵蚀从而提高Al-Cu-Mg合金的耐腐蚀性。

(Na2O+K2O)对Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/Al2O3材料性能的影响

实验以Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃和Al2O3粉料为原料,设计玻璃中(Na2O+K2O)含量分别为0、2%、4%、8%的优化玻璃组成,800~950℃低温烧结得到LTCC材料。研究结果表明:随着(Na2O+K2O)含量升高,Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O系玻璃/Al2O3烧结体的体积密度与介电常数逐渐增加,烧结体气孔率随之减小,介电损耗出现先减小后增加的趋势。添加2%(Na2O+K2O)的Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/Al2O3材料,在875℃烧结试样显示出优异性能。

改善Al-Mg合金流动性及力学性能的新方法

目的改善Al-Mg合金的流动性和组织性能。方法向Al-Mg合金中加入含有掺杂型Ti Cx的Al-Ti-C-B晶种合金(简称Al-Ti-C-B),借助其对Al-Mg合金枝晶大小及形貌调控,研究其对Al-Mg合金流动性和组织性能的影响,并与传统的Al-Ti-B中间合金细化剂进行对比。结果加入Al-Ti-C-B后Al-Mg合金的流动性和力学性能均高于Al-Ti-B,螺旋流动性试样长度由692 mm提高到937 mm,提高了约35.4%;Al-Mg合金的拉伸强度分别由192 MPa提高至216 MPa,伸长率由2.1%提高至4.1%,分别提高了12.5%和95.2%。结论借助Al-Ti-C-B及其晶种技术能够实现对Al-Mg合金流动性和力学性能的同步提升。