纳米AlN粉末的制备与烧结

利用低温燃烧合成前驱物制备出平均粒度为100 nm的AlN陶瓷粉末,比较了该粉末的常压烧结和放电等离子烧结的特性.实验表明:以合成的AlN粉末为原料,添加5%(质量比)Y2O3作为烧结助剂,在常压、流动N2气氛下1600℃保温3 h,制备出平均晶粒尺寸为4～8 μm、密度为3.28 g·cm-3的AlN陶瓷;将同样的粉末不加任何烧结助剂,采用SPS技术在1600℃保温4 min,得到密度为3.26 g·cm-3的AlN陶瓷,晶粒度约为1～2μm.     

Invar合金电子封装零件的制备及性能

研究了粉末注射成型技术生产Invar合金电子封装零件的工艺。设计一种新型蜡基多聚合物组元粘结剂,其组成:PW,PEG,LDPE,PP,SA的质量分数分别为50%,20%,15%,10%,5%。并依其差热分析结果制定了合理的脱脂工艺。在1350℃氢气烧结时,可制备出性能优良的PIM Invar合金电子封装零件,其致密度、抗拉强度、30~300℃温度内的平均热膨胀系数α30~300℃分别为98.5%、420MPa、4.5×10–6℃–1,其漏气率小于1.4×10–9Pa·m3·s–1。     

Ag70-Cu28-Ti2活性封接AlN陶瓷

研究了在真空条件下AlN陶瓷真空活性封接的情况,使用的活性焊料是Ag70-Cu28-Ti2熔炼焊片。通过试验可以得到该活性焊料在AlN片上润湿性良好,获得的AlN/AlN接头达到了气密性要求(漏气速率小于1×10-10Pa.m3/s),平均强度值分别为1.49 kN/cm2(抗弯)和2.00 kN/cm2(抗剪切)。通过扫描电镜及电子探针仪观察了焊层形貌和元素分布,分析了连接强度较高的原因。通过XRD确定了焊接的冶金结合及新相的生成。     

燃烧合成前驱物制备超细AlN-SiC复合粉末

以硅溶胶(SiO2·nH2O)、葡萄糖(C6H12O6·H2O)、硝酸铝(Al(NO3)3)和尿素(CO(NH2)2)为原料,采用低温燃烧合成方法,制备出粒度细小、混合均匀的(Al2O3+SiO2+C)前驱物,然后将前驱物采用两步碳热还原反应制备AlN-SiC复合粉末.研究结果表明:(Al2O3+SiO2+C)前驱物具有较高的反应活性,还原反应速率快,前驱物首先在1600℃通氩气保温3h然后再于1600℃通氮气保温3h可实现完全转化,制备的AlN-SiC复合粉末主要由尺寸为80～100 nm的球形颗粒组成.     

Ag70-Cu28-Ti2活性封接AlN陶瓷

研究了在真空条件下AlN陶瓷真空活性封接的情况,使用的活性焊料是Ag70-Cu28-Ti2熔炼焊片.通过试验可以得到该活性焊料在AlN片上润湿性良好,获得的AlN/AlN接头达到了气密性要求(漏气速率小于1×10-10 Pa·m3/s),平均强度值分别为1.49 kN/cm2(抗弯)和2.00 kN/cm2(抗剪切).通过扫描电镜及电子探针仪观察了焊层形貌和元素分布,分析了连接强度较高的原因.通过XRD确定了焊接的冶金结合及新相的生成.     

AlN陶瓷表面化学镀镍工艺

采用化学镀镍的方法对AlN陶瓷进行金属化。研究了陶瓷表面粗化工艺、化学镀溶液成分等对镀层的影响,得到了最佳工艺：采用500 g.L-1的NaOH溶液对AlN陶瓷进行30 min腐蚀粗化,可得到理想的粗化表面;采用的十二烷基硫酸钠作为镀液表面活性剂,浓度为100 mg.L-1,可减少镀层中的氢含量,使得镀层更加致密。将金属化后的AlN陶瓷与SiCp/Al复合材料焊接,剪切强度可达到110 MPa。     

Ag_(70)-Cu_(28)-Ti_2活性钎料真空钎焊AlN-Cu的研究

研究了在真空条件下AlN/Cu活性钎焊的情况,使用的活性焊料是Ag_(70)-Cu_(28)-Ti_2焊片。通过试验可以得到该活性焊料在AlN片上润湿性良好,获得的AlN/Cu接头均达到了气密性要求(漏气速率<1×10~(-10)Pa·m~3/s),平均强度值分别为182 Kg/cm~2(抗弯)和182 Kg/cm~2(抗剪切)。通过扫描电镜及电子探针仪观察了焊层形貌和元素分布,分析了连接强度较高的原因。通过XRD确定了焊接的冶金结合及新相的生成。     

4J32 Invar合金的注射成形

以铁粉、镍粉和钴粉为原料,研究了4J32 Invar合金的注射成形工艺。选择了一种适合4J32 Invar合金注射成形的粘结剂体系。在烧结温度为1350℃,烧结时间为120 min,烧结气氛为H2时,烧结样品的致密度达到97.1%。在低于100℃的范围内,烧结样品的膨胀系数小于0.64×10-6/K,完全符合低膨胀系数的合金的要求:在20~100℃范围内,其热膨胀系数α≤1.8×10-6/℃。     

AIN陶瓷表面化学镀镍工艺

采用化学镀镍的方法对AIN陶瓷进行金属化.研究了陶瓷表面粗化工艺、化学镀溶液成分等对镀层的影响,得到了最佳工艺:采用500 g·L<'-1>的NaOH溶液对AIN陶瓷进行30 min腐蚀粗化,可得到理想的粗化表面;采用的十二烷基硫酸钠作为镀液表面活性剂,浓度为100 mg·L<'-1>,可减少镀层中的氢含量,使得镀层更加致密.将金属化后的AIN陶瓷与SiCp/Al复合材料焊接,剪切强度可达到110 MPa.     

AlN陶瓷与可伐合金的活性封接

采用Ag-Ti3活性焊料在真空条件下对AIN陶瓷与可伐合金进行了活性封接。采用SEMEDX,XRD,EBSD方法分析了焊接层的显微组织结构和相组成。测定了焊接力学性能,并对断裂表面进行了组织结构和相分析。在1240K真空条件下焊接性能良好,抗弯强度στ=205．89MPa,剪切强度στ=176．10MPa。