Interface repairing for AA5083/T2 copper explosive composite plate by friction stir processing

Multi-pass friction stir processing(M-FSP)was performed to repair the interface defects of AA5083/T2 copper explosive composite plates.The interface morphology and its bonding mechanism were explored.The results show that higher rotation speed and lower transverse speed produce more heat generated during FSP.The defect-free and good mechanical properties of the AA5083/T2 copper composite plate can be obtained under the condition of the rotation speed of 1200 r/min,the transverse speed of 30 mm/min and the overlap of 2/24.Moreover,M-FSP changes the interface bonding mechanism from metallurgical bonding to vortex connection,improving the bonding strength of composite plate,which can guarantee the repairing quality of composite plates.

铜电解阴极钛板碳化硅悬浮液超声波协同清洗研究

铜电解阴极钛板作为铜电解工艺的重要组成部分,其表面质量对电解质量和效率及钛板本身使用寿命有显著影响。针对此问题,采用碳化硅悬浮液超声波协同清洗技术对钛板进行简单、高效、环保的表面处理。通过铝箔腐蚀法探究了最佳清洗参数,分析了清洗过程中的协同效应及其作用机理。通过SEM+EDS和接触角测量仪对钛板表面清洁度、微观形貌和湿润性进行表征和评价。结果表明:距离换能器78 mm、碳化硅颗粒质量分数为0.05%,粒径为70 nm、p H值为中性、温度为55℃时清洗效果最佳;碳化硅悬浮液作为清洗介质,其协同效应可以明显提高清洗效率,改善钛板表面质量;清洗前后的对比表明,协同清洗能够有效地去除钛板表面的污染物,提高表面洁净度和湿润性,恢复钛板表面微观形貌及金属光泽。研究为优化钛板清洗工艺提供参考依据。

石墨烯化学镀铜对放电等离子烧结石墨烯增强铝基复合材料组织和性能的影响

通过化学镀方法得到镀铜石墨烯粉末,再通过静电自组装方法将镀铜石墨烯粉末与铝粉混合,然后经放电等离子烧结工艺制备镀铜石墨烯增强铝基复合材料,研究了不同质量分数(0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%)镀铜石墨烯增强铝基复合材料的微观结构和性能,并与质量分数0.1%未镀铜石墨烯增强铝基复合材料进行对比。结果表明:镀铜石墨烯在复合材料中分散均匀,复合材料的相对密度均在99%以上;铝和铜发生反应生成了中间相Al_(2)Cu,但未有Al_(4)C_(3)界面相生成;镀铜石墨烯增强铝基复合材料的硬度和耐磨性能均优于未镀铜石墨烯增强铝基复合材料;随着镀铜石墨烯含量的增加,复合材料的硬度先升高后降低,磨损质量损失和摩擦因数均呈先减小后增加的趋势。当镀铜石墨烯的质量分数为0.2%时,复合材料具有优异的综合性能,其硬度为74.7 HV,磨损质量损失和摩擦因数均最小,分别为0.0023 g和0.259,磨损机制为氧化磨损。

热轧对铸轧T2铜/AA5052铝合金复合板界面组织性能的影响

水平双辊铸轧复合是一种近终成形的技术,但为了满足不同条件下的工业要求,仍需要后续轧制。通过水平双辊铸轧复合技术制备了7 mm厚的T2铜/AA5052铝合金复合板。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、电子万能实验机和显微硬度计等研究了该复合材料在不同保温时间下热轧后界面的形貌、显微组织、相、结合强度、剥离形貌和显微硬度。结果表明,铸轧态复合板界面扩散层厚度为3.66μm,界面的平均剥离强度为13.2 N/mm。轧制前保温时间的延长可以促进原子间的相互扩散,提高键合强度;可以提高两侧基体变形协调性,防止破坏界面;在轧制后两侧基体与金属间化合物(IMC)层直接接触区形成机械咬合,产生机械锁紧力。在保温时间为32 min时,界面的平均剥离强度达到了峰值,为28.3 N/mm。

基于氮化铝HTCC的表面Cu互连制备技术

针对高集成密度、高散热封装外壳发展需求,基于氮化铝(AlN)高温共烧陶瓷(HTCC)多层基板,结合直接镀铜(DPC)工艺,提出了一种薄厚膜相结合的高散热封装基板及其制备方法。重点对氮化铝HTCC与表面铜(Cu)层间的结合力进行研究和优化,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和剥离强度测试仪分析和研究了界面的微观结构和力学性能。研究结果表明:与氮化铝/钛钨(TiW)/Cu相比,氮化铝/钛(Ti)/Cu界面的缺陷更少,金属Ti的黏附性能更优,拉脱断裂面在陶瓷基板上。当采用厚度为400 nm的Ti作为黏附层时,表面金属化剥离强度高达592 MPa,实现了高界面结合力,保证了产品封装性能的稳定性。

汽车用铜/铝复合板多路径轧制界面特征及力学性能研究

目的解决传统轧制复合制备的金属层状复合板的界面结合强度和力学性能在各个方向存在强的机械各向异性的问题。方法采用实验和模拟相结合的方式,首先通过2个道次的轧制复合实验,制备了铜/铝复合板,然后通过拉剪实验以及对界面微观结构特征的实验表征研究了轧制路径对铜/铝复合板界面特征和界面结合质量的影响,并通过实验结果和模拟结果分析了轧制路径对铜/铝复合板性能的影响机理。结果二道次同向轧制RD方向、45°方向和TD方向的界面结合强度分别为55.2、35.8和28.7 MPa;二道次45°轧制RD方向、45°方向和TD方向的界面结合强度分别为48.5、41.3和42.4 MPa;二道次垂直交叉轧制RD方向、45°方向和TD方向的界面结合强度分别为42.6、47.7和40.5 MPa。结论轧制路径的改变使界面的开裂方式由条带状开裂转变为网状/十字交叉开裂,提高了界面多区域的冶金结合,显著改善了铜/铝复合板界面结合状态和力学性能的各向异性,对高性能金属层状复合板的制备具有重要的意义。

一种窄槽铜铝复合板件的冲模开发

对汽车散热器主片零件进行材料结构工艺分析,主片有一个环形深沟封闭窄槽,且中间呈矩形矩阵排列的凸筋和翻边孔均匀分布,环形窄槽仅宽0.5 mm,深6 mm,窄槽成型是主片成型的难点和关键,结合以往的设计制造经验,设计了相应的冲压工艺,通过反复试验,确定采用45钢制造窄槽成型凸模。模具在满足了散热器主片批量生产的同时,降低了生产成本,取得较好的经济效益。

新型金属材料在现代佛教建筑的技术应用——以普陀山观音圣坛项目为例

文章围绕新型金属材料在现代佛教建筑中的应用,以普陀山观音圣坛为例,选取项目中运用的一体成型异形铜板、钛瓦、铝挑檐和其它新型金属材料及其加工工艺,进行梳理分析,归纳新型金属材料在佛教中的原则与策略,并对未来走向提出展望与预测,以期达到提供参考、指导生产的研究目的。

退火温度对铜/铝复合板剥离性能的影响

采用异步轧制方法制备铜/铝复合板,用电子万能试样机、扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)等分析测试手段,研究扩散退火对于铜/铝复合板结合强度、剥离裂纹位置及剥离断口化学成分的影响.研究发现,扩散退火使复合板结合强度降低,扩散层厚度随退火温度的提高而增大.复合板经350℃保温2h后,在铜/铝界面形成厚7.31μm的扩散层,经500℃保温2h后,形成厚15.53μm扩散层.退火态铜/铝复合板剥离裂纹位于靠近扩散层中间的富铝层,剥离断裂处的金属间化合物为CuAl和CuAl2.退火时形成的脆性金属间化合物以及轧制过程中形成的裂纹及未结合区是造成结合强度降低的主要原因.铜/铝轧制复合板宜采用低于350℃温度进行退火.

热浸镀法Cu/Al液固复合的研究

采用热浸镀方法研究了助镀剂KF在热浸镀中促进Cu/Al液固复合方面的作用,并且分析了热浸镀中Al液温度、浸镀时间对冶金反应层成分和厚度的影响。结果表明,试样经过表面处理,在助镀剂中浸泡4min,浸镀温度为720℃,浸镀时间为25s时得到的复合效果最好。

预镀铜对铝基电沉积镍层的影响

为了改善铝基电沉积镍层的性能,在电沉积镍之前采用了预镀铜的工艺。通过SEM,EDS,划痕法和氦质谱检漏法等方法研究预镀铜层与化学浸锌层的相组成和组织形貌,以及各沉积镍层的气密性和结合力等性能。研究结果表明,预镀铜工艺的添加使电沉积镍层性能得到显著改善;镍层内表面光亮,气密性大大提高。

LD31铝合金电刷镀SnPb钎料合金软钎焊

采用在LD31表面电刷镍阻挡层、铜改性层,将LD31铝合金的连接转化为铜的连接,在镀铜层的表面电刷镀SnPb钎料直接进行钎焊,通过开发低应力镀镍液和调整电刷镀工艺参数解决镍过渡层的裂纹问题,研究分析了镀层的显微结构及表面状态,焊缝的结构及元素分布,考察了焊接加热过程对镀层的影响。研究表明,通过在镀铜层表面直接刷镀SnPb钎料合金可以实现软钎焊连接,接头的抗剪强度可达20MPa,镀镍层、镀铜层钎焊后无裂纹、剥离等缺陷产生。

银包铝粉工艺研究

对8种银包铝粉实验方案进行了研究。确定了最佳方案:碱洗—稀盐酸活化—酸性镀铜—置换法镀银。探讨了银包铝粉的电阻与酸铜溶液中硫酸铜的质量浓度、铝粉中银的质量分数的关系。确定了硫酸铜的最佳质量浓度为50g/L,铝粉中银的最佳质量分数为25%。获得了银白色的银包铝粉,其松装密度为0.56g/mL,平均电阻值为10mΩ。

常用封装材料的激光封焊工艺研究

介绍了激光封焊工艺的优越性及其主要工艺参数对封焊效果产生的影响,对铝合金、铜和可伐等几种常用封装材料进行了封焊研究,比较了不同表面处理对封焊效果产生的影响。实验表明,表面镀镍金可以减少镜面反射,有利于对铜进行激光封焊,却会影响铝合金和可伐的激光封焊质量。通过设置合适的工艺参数、选择合适的表面状态并且控制封装外壳的加工精度,使上述几种封装材料封焊后都达到了漏率小于1×10-9kPa.cm3/s的密封要求。

铝合金微弧氧化陶瓷层在润滑条件下的抗磨性能研究

采用模拟活塞-缸套运动形式的往复式滑动摩擦磨损试验机对比研究了铝合金微弧氧化陶瓷层、电镀硬铬镀层及耐磨磷钒铜铸铁的摩擦磨损特性;利用扫描电子显微镜观察分析了磨损表面形貌,进而探讨了油润滑条件下微弧氧化陶瓷层的磨损机制及其影响因素.结果表明:铝合金微弧氧化陶瓷层在油润滑条件下的耐磨性能显著优于电镀硬铬镀层和磷钒铜铸铁;陶瓷层中的微孔有利于改善其在油润滑条件下的耐磨性能;不同厚度的微弧氧化陶瓷层在稳定磨损阶段的磨损质量损失变化不大.

Cu-Al复合板尺寸对导电性能的影响

利用有限元分析软件模拟计算了Cu-Al-Cu复合板参数对导电性能的影响。模拟结果表明,在加载一定的情况下,Cu-Al复合板的导电性随着铜层厚度的增加而提高,Cu层厚度超过0.5mm,Cu层厚度变化对复合板阻抗影响很小;当Cu-Al复合板宽度保持一定时,随着复合板厚度的增加,复合板的阻抗呈明显的下降趋势,但复合板厚度的增加对复合板导电性能的影响越来越小;当Cu层厚度保持一定时,随着复合板厚度的增加,复合板的阻抗逐渐减小,随着复合板宽度的增加,厚度对其复合板阻抗的影响也越来越小。

铝基覆铜板导热系数测量方法研究

通过测量传热板两侧的温差间接得到流过铝基覆铜板的热流量,避免了传统测量方法由于热辐射和空气对流热损失所带来的误差。结果表明,该方法在导热系数测量方面具有准确、操作简单的优点。

扩散焊制备铜铝复合板的组织性能研究

采用真空扩散焊工艺方法制备铜铝复合板,对加热温度、保温时间、压力等焊接工艺参数对接头组织性能的影响进行正交试验,利用扫描电镜对焊接过渡区的性能进行了分析。试验结果表明:加热温度为540℃、保温时间为60min、压力为4×105MPa时,形成了良好的焊接接头,达到冶金结合。

铝上浸锌层的无氰预镀铜工艺研究

研究了一种铜包铝线浸锌后的无氰预镀铜工艺。最佳镀液配方为：20～25g／L焦磷酸铜，320～350g／L焦磷酸钾，40～45g／L辅助配位剂A（氨羧化合物），15～20g／L辅助配位剂B（有机酸）。讨论了起始电流密度、温度、预镀时间及pH对镀层结合强度的影响，得出最佳工艺参数为：起始电流密度0-3～1．1A／dm^2，温度25～40℃，预镀时间3min，pH8．0～8．8。

铝基氧化铝表面化学镀铜工艺研究

在铝基板表面的氧化铝上实施化学镀铜,获得剥离强度良好的化学镀铜层。利用扫描电子显微镜观察了化学镀铜层的剖面形貌;测定了硅烷化前后氧化铝表面的润湿性;分析了硅烷化时间和施镀时间对氧化铝表面铜厚度的影响。结果表明:在铝基板表面氧化铝上所制得的化学镀铜层与基体结合力良好,可以满足印制线路板的要求。