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LL8.209.1003刀具表面al2o3陶瓷爆炸喷涂工艺及其界面初析

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通信与广播电视 1999年第3期 56-60页

作者：李箭于相星夏金宝熊猫电子集团公司南京熊猫电子股份有限公司工艺研究所

本文分析了测试爆炸喷涂获得Ａｌ２Ｏ３／Ｃｒ１２ＭｏＶ界面层的微性能。试验结果表明Ａｌ２Ｏ３／Ｃｒ１２ＭｏＶ界面层中Ｆｅ，Ｃｒ，Ａｌ等元素呈梯度分布，界面层内存在着海绵状结构。同时，Ａｌ２Ｏ３／Ｃｒ１２ＭｏＶ存在界面... 详细信息

本文分析了测试爆炸喷涂获得Ａｌ２Ｏ３／Ｃｒ１２ＭｏＶ界面层的微性能。试验结果表明Ａｌ２Ｏ３／Ｃｒ１２ＭｏＶ界面层中Ｆｅ，Ｃｒ，Ａｌ等元素呈梯度分布，界面层内存在着海绵状结构。同时，Ａｌ２Ｏ３／Ｃｒ１２ＭｏＶ存在界面反应。

关键词：爆炸喷涂界面层刀具 al2o3陶瓷

浙江冶金研究院“al2o3陶瓷金属化技术”获浙江省科学技术三等奖

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电工材料 2010年第2期 53-53页

浙江省冶金研究院开发的“al2o3陶瓷金属化技术”获浙江省人民政府颁发的2009年度浙江省科学技术三等奖。

关键词： al2o3陶瓷金属化技术科学技术浙江省研究院冶金人民政府

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纳米级al2o3陶瓷膜通量衰变实验研究

水处理信息报导 2004年第5期 59-59页

作者：杨文贵吴克宏

《净水技术》Vo1．23，No．2，2004，7～9通过比较发现，纳米级氧化铝陶瓷膜处理出水浊度及SDI值都比自来水低得多，可以满足对水质要求较高的工程应用需要，也可作为反渗透的预处理。氧化铝陶瓷膜用于处理高浊度水，膜阻塞严重，若不... 详细信息

《净水技术》Vo1．23，No．2，2004，7～9通过比较发现，纳米级氧化铝陶瓷膜处理出水浊度及SDI值都比自来水低得多，可以满足对水质要求较高的工程应用需要，也可作为反渗透的预处理。氧化铝陶瓷膜用于处理高浊度水，膜阻塞严重，若不进行反冲，膜通量下降很快，产水量小，实用性不强。

关键词：纳米级氧化铝陶瓷膜通量 al2o3陶瓷产水量水质要求高浊度水膜处理出水反渗透

粉体特性对流延法制备al2o3陶瓷基片的影响

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中国标准化 2024年第S1期 381-384页

作者：王贝刘林杰吴亚光张义政中国电子科技集团公司第十三研究所

al2o3陶瓷基片因其优良性能被广泛应用在电子工业领域，目前国内外制备氧化铝陶瓷基片应用最广泛的工艺为流延成型，而氧化铝粉体做为原料，其性能测试及筛选尤为重要，决定了陶瓷素坯的质量以及后续陶瓷基片的强度、致密度等性能。本... 详细信息

al2o3陶瓷基片因其优良性能被广泛应用在电子工业领域，目前国内外制备氧化铝陶瓷基片应用最广泛的工艺为流延成型，而氧化铝粉体做为原料，其性能测试及筛选尤为重要，决定了陶瓷素坯的质量以及后续陶瓷基片的强度、致密度等性能。本文研究了不同氧化铝粉体对流延法制备al2o3陶瓷基片的影响，分别从粉体特性、烧结后陶瓷的显微形貌及性能来对比，结果表明：分别选用两种不同氧化铝粉体，两者制备的氧化铝陶瓷基片抗弯强度>400MPa，相对密度>95%，微观形貌相似,两种粉体性能接近，可实现两种粉体的应用。

关键词：粉体流延 al2o3陶瓷微观形貌

Bi2o3-B2o3-Zno玻璃钎料低温连接al2o3陶瓷工艺研究

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Bi2O3-B2O3-ZnO玻璃钎料低温连接Al2O3陶瓷工艺研究

作者：王彤哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

al2o3陶瓷作为一种高强度、高硬度、高稳定性的结构陶瓷,广泛应用于微电子器件、航空航天、医药化工等领域,不过其可加工性能差,复杂结构构件通常需要通过焊接获得。常用al2o3陶瓷连接方法有钎焊和扩散焊,这两种方法一般工艺复杂、设备... 详细信息

al2o3陶瓷作为一种高强度、高硬度、高稳定性的结构陶瓷,广泛应用于微电子器件、航空航天、医药化工等领域,不过其可加工性能差,复杂结构构件通常需要通过焊接获得。常用al2o3陶瓷连接方法有钎焊和扩散焊,这两种方法一般工艺复杂、设备昂贵、接头应力较大。为了解决al2o3陶瓷连接中存在的热应力问题,同时从降低成本、简化工艺的角度考虑,本文采用低软化点的Bi2o3-B2o3-Zno玻璃钎料实现了al2o3陶瓷在低温下的空气连接,基于玻璃钎料与母材相互作用的接头界面变化规律,通过优化连接工艺参数,实现接头的可靠连接及力学性能的提高。对Bi2o3-B2o3-Zno玻璃的相应物理性质进行了测试。通过DSC测试及相应的动力学计算,明确了Bi2o3-B2o3-Zno玻璃的析晶温度和对应的析晶活化能,为焊接工艺参数的选取提供理论依据。通过XRD及CTE测试确定了Bi2o3-B2o3-Zno玻璃的成玻性及与母材的CTE匹配性。研究了Bi2o3-B2o3-Zno/al2o3体系的润湿特性随温度的变化规律。在620℃左右体系迅速从不润湿状态变为润湿状态,润湿界面处生成了Znal2o4界面反应产物,润湿机制为接触反应润湿。采用50Bi2o3-30B2o3-20Zno玻璃实现了al2o3陶瓷自身连接,阐明了工艺参数对接头组织及力学性能的影响。连接温度低于625℃时,接头在冷却过程中会有Bi38Zno58和Bi45Bo69析晶产生;连接温度高于625℃时,接头主要包含铋酸盐玻璃及Znal2o4。在675℃保温0min时接头抗剪切强度最大为85MPa。对不同温度接头失效断裂机制进行了研究。低温下断裂主要发生在玻璃钎料中,随温度升高,断口逐渐由玻璃钎料向界面处移动,725℃保温20min的接头从母材及界面处断裂。

关键词： Bi2o3-B2o3-Zno al2o3陶瓷 Znal2o4 析晶力学性能

磁性微晶玻璃连接锂铁氧体与al2o3陶瓷工艺及机理研究

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磁性微晶玻璃连接锂铁氧体与Al2O3陶瓷工艺及机理研究

作者：马典哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

锂铁氧体是一种磁性复合氧化物陶瓷,经常用作微波器件的旋磁介质,制备大尺寸或复杂结构器件需要对其自身进行连接;alo陶瓷常用于制作微波器件中承载元件的基片,也需要与铁氧体进行可靠连接。本文通过设计玻璃钎料的成分,在铁氧体/铁氧... 详细信息

锂铁氧体是一种磁性复合氧化物陶瓷,经常用作微波器件的旋磁介质,制备大尺寸或复杂结构器件需要对其自身进行连接;alo陶瓷常用于制作微波器件中承载元件的基片,也需要与铁氧体进行可靠连接。本文通过设计玻璃钎料的成分,在铁氧体/铁氧体和铁氧体/alo陶瓷连接接头形成玻璃中原位析出磁性微晶的复合接头组织,实现接头的结构-功能一体化。利用SEM、XRD、高温润湿角测量仪对钎料的析晶行为以及对铁氧体的润湿性进行了研究,分析了工艺参数对铁氧体自身连接接头微观形貌的影响规律。通过第一性原理模拟对铁氧体自身连接接头的磁性来源和力学性能进行研究,总结得出磁性接头形成机制;利用有限元模拟对不同工艺参数下铁氧体/alo陶瓷接头热应力分布进行研究,对接头强化途径进行分析。设计了三种成分的玻璃钎料,根据Bi元素摩尔含量的不同分别命名为LFBi5B、LFBi15B、LFBi25B,通过熔融-水淬法制备得到的3种钎料均为非晶态。在700℃、800℃对LFBi5B钎料进行热处理,两个温度下钎料均有晶体析出,随着温度的升高,析出晶相逐渐细化,其中Li Fe o2具有磁性。三种钎料在铁氧体表面均具有较好的润湿性能,随着n(Bi:B)增加,玻璃的粘度越来越大。将3种钎料用来连接铁氧体自身,随着n(Bi:B)的增加,析出晶数量先减少后增加,Li Fe o2晶体具有磁性;温度升高,析出晶基本溶解,反应生成少量钛酸铋晶须;不同条件下析出晶中的共同成分为Li Fe o2相,使用Materials Studio第一性原理模块对其进行磁性模拟,上下自旋能带不完全对称、自旋态密度呈现自旋劈裂特征,共同说明晶体呈现磁性,磁性主要来源是Fe、o原子的p-d态电子交换作用,说明析出晶可引入磁性;Li Fe o2晶体满足力学稳定性判据,立方剪切常数远大于0,说明析出晶可提高接头力学性能。磁性接头的形成机制是接头界面反应以及磁性微晶原位析出。根据ANSYS有限元模拟,不同温度下铁氧体/alo陶瓷接头热应力分布大致相同,温度升高,热应力逐渐增大;最大热应力位于微晶玻璃钎料与alo陶瓷连接界面处;随着钎料厚度的增大,钎料内部的低应力区逐渐变窄,钎料的最佳厚度应为500μm;对接和斜接可将热应力分散至接头各处,搭接会加剧应力集中,套接可显著缓解应力集中,应力集中均出现在母材与钎料的连接界面处,对接和套接更适合实际工程应用。根据模拟结果可知,接头强化途径为随着材料中晶粒的增多、尺寸的减小,晶界总面积越来越大,对微裂纹扩展形成的阻力越大。

关键词：磁性微晶玻璃铁氧体 al2o3陶瓷第一性原理热应力分布

Ag基复合材料空气反应钎焊al2o3陶瓷工艺及机理研究

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Ag基复合材料空气反应钎焊Al2O3陶瓷工艺及机理研究

作者：李健哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

中国古代就对陶瓷技术有了很深的研究,这成就了中华民族辉煌的陶瓷文化。古代陶瓷主要应用于日常生活,而现代陶瓷材料因为具有电、磁、光、声、热等方面的特殊性能,应用范围更加广泛,其中以氧化铝陶瓷的性能比较优秀,实际应用更多。但... 详细信息

中国古代就对陶瓷技术有了很深的研究,这成就了中华民族辉煌的陶瓷文化。古代陶瓷主要应用于日常生活,而现代陶瓷材料因为具有电、磁、光、声、热等方面的特殊性能,应用范围更加广泛,其中以氧化铝陶瓷的性能比较优秀,实际应用更多。但是陶瓷比较脆不能够像金属那样通过局部塑性变形加以转移和释放应力所以在制造和加工零部件时常常很难形成结构复杂、并且形状特殊的零部件,局限了陶瓷的发展和应用。经历了近些年不断的发展越来越多的晶须、纳米线材料被引入到复合材料的制备中,发现通过晶须增强焊缝能够起到意想不到的良好效果,而在一定的高温条件下alo与Cuo和Bo三者会发生化学反应生成CualBo硼酸铜铝晶须。这是一种新型的晶须具有很高的强度可以起到增强增韧的作用并且耐酸耐碱性和抗氧化性能很好,是增强体材料的又一个重要的选择之一。本文采用Ag-Cu-Bo体系作为钎料连接氧化铝陶瓷,在空气条件下希望以较低的成分得到力学性能高、耐酸耐碱性好并且非常可靠的连接接头。这样就能解决结构复杂、形状特殊的alo陶瓷零部件的制造和加工问题。本论文研究能为Ag基复合材料空气反应钎焊alo陶瓷提供一些实验依据,对今后实际拓展氧化铝陶瓷材料的具体应用有着一定的意义。实验发现Ag-10Cuo-10Bo钎料在947℃开始溶化、873℃开始凝固;热膨胀系数为18.3(10/℃);Ag-10Cuo钎料在1000℃保温60min的情况下剪切强度能达到55.3MPa。添加Bo后焊缝中的反应层逐渐增厚,经过酸溶液腐蚀后发现随着Bo含量的增加焊缝中开始生长CualBo。Ag-10Cuo-10Bo为最优的钎料比例、剪切强度在1000℃保温60min的最优的工艺参数下能够达到86.7MPa,添加Bo后接头的剪切强度有了明显增强。AgCu28-Bo钎料在200℃到1000℃钎料总重量因为Cu被氧化而上升。但是相对于Ag-Cuo系钎料依旧存在一定量的Cu未被氧化并有效的降低了钎料的熔点。在不填加Bo时AgCu28连接alo陶瓷效果并不理想产生了大量的孔洞因此强度非常低,而添加Bo后能够明显改善钎料的连接效果AgCu28-20Bo为最优钎料配比。最佳工艺参数出现在连接温度T=1050℃,保温时间t=1h时,此时CualBo晶须直径约为3μm,长度约为30μm强化后剪切强度达到最大值70.9MPa,CualBo晶须在1100℃以上开始分解为无定型状态的颗粒。晶须的强化效果主要分为两方面。一方面是因为晶须的生成增加了接触面积变相增加了连接面积;另一方面通过晶须的拔出效应、裂纹偏转和桥连效应增强了接头的力学性能。

关键词： al2o3陶瓷 Ag基钎料 Cu2al6B4o17晶须强化机制

Ag-Cuo纳米钎料空气反应钎焊al2o3陶瓷工艺及机理研究

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Ag-CuO纳米钎料空气反应钎焊Al2O3陶瓷工艺及机理研究

作者：罗云哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

氧化铝陶瓷具有机械强度高、耐腐蚀、耐高温和电绝缘性能好等一系列优良性能,是应用最广泛的工程陶瓷之一,目前活性钎焊仍是连接氧化铝陶瓷的主要方法,虽然能够获得较高的连接强度,但仍存在以下三个问题:(1)所得接头耐热和抗氧化性较差;... 详细信息

氧化铝陶瓷具有机械强度高、耐腐蚀、耐高温和电绝缘性能好等一系列优良性能,是应用最广泛的工程陶瓷之一,目前活性钎焊仍是连接氧化铝陶瓷的主要方法,虽然能够获得较高的连接强度,但仍存在以下三个问题:(1)所得接头耐热和抗氧化性较差;(2)钎缝与母材物理性能差异较大,接头易产生较大的残余应力;(3)钎料微观成分偏析和洁净度低。因此,开展非真空下陶瓷材料高质量钎焊连接的研究具有重要意义。在空气气氛下,以熔融的氧化物和贵金属作为钎料可实现陶瓷材料的连接,常用的钎料为Ag-Cu o,钎焊所得接头具有塑性极佳、耐高温、抗氧化等优点,但在贵金属-氧化物空气钎焊连接陶瓷的研究中,易出现诸如钎料成分偏析、接头强度不够高及接头应力较大等问题。为了解决上述微米Ag-Cu o钎料存在的问题,本研究通过先合成纳米钎料,然后添加具有低热膨胀系数的增强相制备纳米复合钎料并实现了减轻钎料成分偏析程度、缓解接头应力和提升接头强度的目的。为了缓解接头的残余热应力及提高接头强度,采用Ag-Cu o-Pt复合钎料对alo陶瓷实现空气反应钎焊(RAB)。结果表明,当纳米Pt颗粒的添加量为9.0wt.%,在钎焊工艺参数为1050°C/30min条件下获得接头剪切强度最高为46MPa,提升了17%,Pt固溶于Ag中呈现弥散分布。所得连接接头界面结构:alo/Cualo/Cuo/Ag(s,s)/Cuo/Cualo/alo。制备了Ag-Cuo、Ag-Cuo-Pt等两种纳米钎料,并对其微观形貌和成分进行了表征,研究了所合成纳米钎料的熔化特性。结果表明纳米Ag-Cuo钎料的熔点降低幅度最高为4°C且钎料成分更均匀。纳米Pt颗粒的加入提升了钎料熔点21°C。采用制备的纳米Ag-Cuo钎料实现了alo陶瓷的RAB连接。随着钎焊温度的增加,接头抗剪强度增加,当连接工艺参数为980°C/10min时,可获得高达41MPa的接头强度,与微米Ag-Cuo钎料相比提升了2%。利用纳米Ag-Cuo-9.0wt.%Pt复合钎料完成alo陶瓷的RAB连接。当钎焊工艺参数为980°C/10min时,从焊后接头中可见弥散分布着Cuo颗粒和来自母材的alo颗粒,由于接头界面中形成了固溶-颗粒复合强化效果,接头的抗剪强度最高能达到47MPa,相比微米Ag-Cuo钎料的接头强度提升了19.6%。

关键词：纳米复合钎料空气反应钎焊 al2o3陶瓷颗粒-固溶复合强化微观组织力学性能