短落管技术制备稀土掺杂卵状结构Cu_(24)Sn_(16)Bi_(60)焊锡球

<正>气体雾化法制备Cu24Sn16Bi60合金焊锡球虽已见报道,但尺寸一般小于0.1mm,不适用目前市场上主流的球栅阵列(BGA)封装,因此有必要开发大尺寸卵状结构无铅焊锡球。合金球的尺寸增大,导致温度梯度减小,从而Marangoni对流的速度

Cu-Sn-Bi偏晶合金宏观尺度核壳结构的形成与稀土掺杂的影响规律

<正>偏晶合金由于存在液相难混溶区,在地面重力条件下极易形成严重的宏观偏析而失去工业应用价值。近些年,偏晶合金的核壳结构及形成机理引起国内外众多学者的兴趣[1-3],这种自组装核壳结构为制备新型双金属功能复合材料、实现偏晶合金的实用

Cu-Sn-Pb过偏晶合金中异常Cu-Sn壳/Pb核宏观结构的形成

目前核/壳结构难混熔合金的壳是由低熔点相组成还是高熔点相组成,尚无确切答案。根据文献中Cu-Sn-Pb合金的计算相图,通过铸造法研究14Sn-73.1Cu-12.9Pb、14Sn-64.5Cu-21.5Pb、Cu-65Pb和Cu-75Pb合金的相分离过程。结果表明,14Sn-64.5Cu-21.5Pb合金具有富Cu-Sn相包裹富Pb相核/壳结构组织;这一结果与低熔点相(如Cu-75Pb合金)形成核的观点不一致,这种异常现象可以解释为:在铸造过程中,由于过冷度的影响,偏晶反应发生在液相分离反应前。这为通过控制凝固路径改变难混熔合金的结构提供了一种可能的方法

Cu-Sn-Pb过偏晶合金中异常Cu-Sn壳/Pb核宏观结构的形成

目前核/壳结构难混熔合金的壳是由低熔点相组成还是高熔点相组成,尚无确切答案。根据文献中Cu-Sn-Pb合金的计算相图,通过铸造法研究14Sn-73.1Cu-12.9Pb、14Sn-64.5Cu-21.5Pb、Cu-65Pb和Cu-75Pb合金的相分离过程。结果表明,14Sn-64.5Cu-21.5Pb合金具有富Cu-Sn相包裹富Pb相核/壳结构组织;这一结果与低熔点相(如Cu-75Pb合金)形成核的观点不一致,这种异常现象可以解释为:在铸造过程中,由于过冷度的影响,偏晶反应发生在液相分离反应前。这为通过控制凝固路径改变难混熔合金的结构提供了一种可能的方法

核壳结构高温金属基相变储热胶囊的制备与表征

我国工业能耗超过全社会能耗的70%,其中钢铁、有色等过程工业的单位产品能耗平均比世界先进水平高47%,工业余热利用率低是造成高能耗的重要原因。多数工业余热资源均具有间歇性和非稳态的特点,容易造成能量供需在时间和空间上不匹配的问题,回收利用困难。同样的问题也存在太阳能热利用领域。因此储热技术成为工业余热大规模回收利用和太阳能热利用的关键。相变储热具有储热密度高、相变温度恒定、相变前后体积变化小等优点,是非常有应用前景的储热材料。目前工业余热回收和太阳能聚光式热发电都迫切需要开发800℃以上的高温相变材料。现阶段高温相变材料体系主要包括熔盐和金属,金属的热导率高(是熔盐热导率的上百倍)、储热密度和熔盐相当,是高温相变材料的优选。但和熔盐一样,金属在熔融状态时也具有腐蚀性,怎样对其进行封装一直是一个难题。为了实现对金属相变材料的封装,首先采用电沉积的思路,选用高热导、高熔点的纯铜作为储热介质,设计了Ni-Cr双层包覆金属Cu球的胶囊结构,中间的Cr层与Cu互溶度极小,可阻止高温下液态Cu向金属Ni的扩散;最外的Ni层具有良好的抗氧化作用。针对目前镀Cr工艺中存在的Cr层难沉积、电镀过程易钝化的难题,提出了间歇式电沉积方法,实现了铜球上超厚Cr层的高质量沉积。最终获得的Ni-Cr包覆Cu相变胶囊的相变温度为1077℃;相变潜热为理论值的75%,约为71 J/g;并计算了Ni-Cr双层的理论热阻值,为8.27×10-6 m2k/w;在1050~1150℃之间进行吸热-放热循环1000次之后,仍然保持完好,没有发生泄漏和破裂,是目前报道热循环性能最好的金属相变胶囊。此外,利用Fe-Cu难混溶合金体系的液-液相分离现象,采用无容器气动悬浮技术,使富Fe相和富Cu相在Marangoni对流、Stokes沉积等效应协同作用下自发形成核壳结构,通过控制氧分压,使外层Fe原位部分氧化形成氧化层,进一步增强了金属胶囊的耐磨性和实用性。通过对样品进行形貌和组分表征,结合DSC热分析和液相分离过程计算,分析了Fe-Cu难混溶合金从熔融态凝固下来的相变过程,获得了核壳结构Fe包覆Cu的金属相变储热胶囊,相变温度在1090℃,相变潜热为200.1 k J/L

石蜡基复合相变储热材料的导热性能

为提高石蜡作为固-液相变储热材料的导热性能,在石蜡(PW)中掺加高导热系数的碳纳米管(CNTs),制备了碳纳米管-石蜡复合相变材料(PW-CNTs)。为进一步增强PW-CNTs的传热性能,通过内置金属网结构,利用金属网的高导热性,加快PW-CNTs作为相变材料的充放热速率。测试了PW-CNTs的熔点和相变潜热、导热系数以及置入金属网前后的充放热时间。结果显示,PW-CNTs的导热系数较石蜡得到显著提高,其中掺加10%(质量分数)CNTs的复合材料的固态、液态导热系数平均分别提高31.4%、40.2%。置入金属网结构后,PW-CNTs的充放热时间至少分别缩短了40.3%和30.2%。此外,碳纳米管在石蜡中易发生团聚沉积,针对这一特点,对PW-CNTs进行了多次热循环,研究了热循环对PW-CNTs导热系数的影响

YAG熔体在无容器凝固条件下相选择机制的研究

稀土掺杂钇铝石榴石(YAG)透明陶瓷是重要的固体激光器用增益介质材料,具有优异的光学、力学、热性能以及高温稳定性。目前制备YAG透明陶瓷的主流技术是粉末烧结法,对原料、设备、成型和烧结工艺有极其苛刻的要求,而且存在尺寸限制等挑战。非晶晶化法可通过控制非晶材料的结晶条件制备透明陶瓷,由于其工艺简单,晶粒尺寸可控等优点引起了人们的广泛关注。但YAG非晶形成能力差,常规方法

间歇式电镀法制备核壳结构钨铜包覆粉体的研究

随着集成电路的集成度和运行速度的不断提高,导致电路功耗越来越大,发热量不断增加,器件因温升造成失效的可能性不断加大,因此必须对这些装置进行高效地散热。用于对电子器件高效散热的基片材料,需要与器件有可靠的接触并且可有效地传输热量。而传统基片材料,如陶瓷或单一金属材料,已难以满足信息技术发展对材料的要求。开发与半导体材料热膨胀性能相匹配的低膨胀高导热的封装及基片材料