液态GaIn合金对铜的腐蚀机理与防腐蚀技术研究

为了提高Cu耐GaIn合金腐蚀的性能,采用多弧离子镀在纯Cu表面溅射Cr涂层和Al涂层。再利用原位反应和溶胶凝胶法制备出Cr/Cr_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)复合涂层、Cr/CrN/SiO_(2)复合涂层以及Al/Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)复合涂层,将样品置于60℃和200℃的GaIn合金中进行腐蚀试验。GaIn合金会对Cu样表面造成严重的点状腐蚀,但在腐蚀过程中铜镓金属间化合物会附着在铜样表面,从而降低GaIn合金对铜块的腐蚀速率。GaIn合金会对Al/Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)涂层造成严重的腐蚀,使涂层大面积剥落。Cr/CrN/SiO_(2)涂层在GaIn合金中较为稳定,腐蚀程度低,但最外层的SiO_(2)出现开裂和剥落。Cr/Cr_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)涂层在GaIn合金中无明显腐蚀现象。随着腐蚀温度的升高,GaIn合金对样品的腐蚀速率也会有所提高。Cu在200℃时的腐蚀速率是在60℃时的269倍以上,黏附在Cu表面的腐蚀产物主要为CuGa 2。Cr/Cr_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)涂层抗GaIn合金腐蚀性能最好,Cr/Cr_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)涂层在200℃的GaIn合金中腐蚀速率为0.0495μm/h,且对Cu的热导率影响在1%左右。

基于流体填充微腔结构的柔性温度传感器件

通过在聚二甲基硅烷(PDMS)基底中嵌入填充GaIn液态合金的微型腔体结构,设计并制备了一种柔性多点温度传感器件。结合红外热成像表征结果和基于热扩散系数的理论分析,讨论了填充GaIn合金的腔体在嵌入PDMS基底后对器件中热量传导行为的影响。实验表征和理论分析表明,由于GaIn合金的热扩散系数远高于PDMS,腔体结构的引入可有效缩短器件的热响应时间。此外通过对器件各测温单元的电阻-温度曲线表征和弯曲对比实验,也展示了器件良好的线性响应特性、空间分辨率和测温位置稳定性。