玻璃与金属封接过程中气孔率和玻璃飞溅

通过测量不同工艺条件下玻璃绝缘子中的气孔率和最大气泡直径,以及观察底盘表面的玻璃飞溅情况,研究了熔封气氛、熔封温度、熔封时间、氧化膜类型和厚度对玻璃绝缘子中气孔率和玻璃飞溅的影响.结果表明,玻璃绝缘子中气孔率与可伐合金底盘表面的飞溅程度有一定的关系.可伐合金表面Fe3O4氧化物与玻璃中SiO2发生化学反应是玻璃绝缘子中气泡的一个重要来源,也是引起玻璃飞溅的因素.熔封气氛和氧化膜厚度对气孔率和玻璃飞溅影响最大.推荐的工艺条件是在可伐合金表面生成厚度约1μm的FeO氧化膜,然后与玻坯在950～980℃工厂条件的气氛中熔封30～40 min.     

可伐合金在模拟现场N2/H2O二元气氛下的氧化行为

采用称重法、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了可伐合金(Fe-29Ni-17Co)在模拟现场N2/H2O二元气氛下的氧化行为. 可伐合金在1000℃不同露点的N2中氧化的增重曲线表明其氧化动力学遵循抛物线规律. XRD和SEM分析显示了在上述条件下表面氧化物的组成和形貌. 通过热力学计算说明可伐合金在现场的N2/H2O二元气氛下氧化时,外界空气会渗入炉内增加氧分压,导致表面氧化物中不可避免存在α-Fe2O3. 在露点温度较高和氧化时间较长时,生成α-Fe2O3的数量会超过Fe3O4.     

建筑用玻璃与可伐合金润湿规律

为实现建筑用玻璃与可伐合金的可靠激光封接,本文针对影响封接质量的主要因素(温度、时间、粗糙度及氧化层)对两者润湿性能的影响开展了研究.当保温温度由800℃提高至900℃,液态玻璃黏度降低致使其在可伐合金表面的流动性增强,润湿角由69.5°降低至31.1°.在850℃下延长保温时间(5~40 min),液态玻璃在低黏度条件下有充分的时间铺展,润湿角降幅为30%.随着可伐合金表面粗糙度的提高,液态玻璃向四周扩散需要克服的势垒增加,当粗糙度值Ra由0.186μm升至0.563μm时,润湿角由46.9°升至69.5°.由于可伐合金表面氧化层可与液体玻璃发生扩散而形成较强离子键,使得两者润湿性能显著提高,润湿角降低幅度达到23.6%.因此,在实际激光封接过程中,增加保温温度和时间、降低钢板表面粗糙度及钢板预氧化处理将有效地提高玻璃与钢板的润湿性能.     

镍钴基高温合金的氧化动力学与界面结合性能

采用XRD,SEM和静态增重法等研究镍钴基GH783高温合金的氧化行为和氧化过程动力学,并通过纳米划痕试验对膜基结合性能进行表征。研究结果表明:合金在500～700℃没有生成氧化膜,在800℃时开始生成由Fe2O3和少量Fe3O4组成的氧化层,900℃时生成的氧化膜中Fe3O4含量增多;合金在800℃氧化100 h后,合金表面生成致密的Fe2O3-Fe3O4复合物氧化膜,膜厚约为15μm;合金的氧化动力学曲线符合抛物线规律,抛物线速度常数为3.44×10-5mg2/(cm4·h);随着氧化时间增长,氧化膜与基体的界面结合性能愈趋良好,于800℃氧化100 h后膜基结合力达8.92 N。     

富氧燃烧气氛中钢坯的氧化过程

为了研究在冶金轧钢加热炉富氧燃烧条件下炉内钢坯的氧化状况,自行设计搭建了可控气氛钢坯传热传质过程实验平台,研究富氧燃烧气氛对钢坯氧化传质的影响规律及不同温度下氧化层的形貌特征。结果表明：钢坯的氧化过程可以分为快速氧化阶段和慢速氧化阶段。在高温环境中,随着氧化温度的提高,CO2和H2 O的浓度变化对钢坯氧化的影响逐渐加强,随着CO2和H2 O浓度的提高,钢坯的氧化烧损程度也变得越来越严重。钢坯氧化层主要是由Fe3 O4和FeO组成。     

新生Fe2O3对磁铁精矿预热球团强度的影响

据磁铁精矿在空气及氮气气氛中预热的质量损失计算新生Fe2O3质量分数,研究预热温度、预热时间对新生Fe2O3质量分数的影响和新生Fe2O3质量分数对磁铁精矿预热球团抗压强度及转鼓强度的影响.研究结果表明:提高预热温度,预热球新生Fe2O3质量分数迅速增加,当Fe2O3质量分数超过50%后,其抗压强度迅速提高(大于400 N/个):同时,预热球中新生Fe2O3由邻近矿粒结晶向毗邻的氧化物体问扩散迁移并形成Fe2O3连接桥,球团强度迅速提高.     

铜渣在不同煅烧温度的晶相结构

将铜渣分别于850,900,950,1 000,1 050℃进行了煅烧,探讨铜渣在不同温度和不同煅烧时间下的晶体变化,为铜渣的综合利用提供可靠的基础数据.采用XRD法和SEM/EDX法表征了铜渣在不同煅烧温度和不同煅烧时间下的晶相结构和显微结构.实验结果表明:随着煅烧温度的提高和煅烧时间的延长,铜渣中组分晶相发生如下转变过程:2FeO·SiO2+0.5O2→α-Fe2O3+SiO2和Fe3O4-Fe2O3→αFe2O3.氧化煅烧处理可以实现铜渣中主要晶相铁橄榄石离解,氧化铁的富集和析出.     

不同还原度铁氧化物球团在微波场中的升温及还原行为

为深入了解氧化球团在微波竖炉中的升温以及煤基直接还原行为,实验采用铁精矿氧化球团作为基础原料,在气体还原剂条件下进行预还原,通过控制还原时间得到不同还原度铁氧化物球团,并从不同还原度铁氧化物球团的结构以及性能出发,研究它们在微波场中的升温性能及其还原变化.电磁性能测试结果表明,球团中的铁及其氧化物在微波场中的升温速度从快到慢依次为:Fe3O4,Fe2O3,Fe,FeO.微波加热还原结果分析及矿相结构观察显示,Fe2O3的深还原时间较长,物相多重转变,造成过程温度和还原气氛跟不上氧化物的还原反应速度;Fe3O4阶段升温速度快,结构松散,有助于进一步的还原,但进入浮士体(FeO的固溶体)阶段后孔隙率降低,升温速度骤降,造成还原的困难;在还原度达到66.90％时,表层以金属铁相为主,孔洞发达,吸波性能强,在气化反应有效进行的条件下,球团将会实现快速还原.     

热轧高强钢氧化动力学和氧化铁皮结构控制

通过实验室氧化增重实验和热模拟实验系统研究了不同时间和温度条件下高强钢(610L)的氧化动力学行为和FeO的转变行为,推导出了变温条件氧化动力学模型,在此基础上可实现热轧高强钢的厚度演变规律研究;测定了高强钢610L的氧化铁皮的等温转变曲线,指出FeO等温转变包含两个转变过程,即第一个转变过程为析出先共析Fe3O4,第二个转变过程发生共析反应(FeO→Fe+Fe3O4),同时给出610L钢FeO层发生先共析转变和共析转变的“鼻温”范围分别为350~500℃和350~450℃,为控制氧化铁皮结构提供了理论依据.     

溶胶-凝胶技术提高不锈钢抗高温氧化及铝合金阳极氧化膜的耐蚀性能

采用溶胶--凝胶法在不锈钢基体表面制备ZrO2和Al2O3涂层,并对铝合金阳极氧化膜进行封孔处理.采用高温循环氧化法研究ZrO2和Al2O3涂层抗高温氧化性能,通过电化学阻抗谱和剥蚀法分析溶胶--凝胶法封孔后铝合金氧化膜的耐腐蚀性能.结果表明:ZrO2和Al2O3涂层的抗高温氧化性能随涂层厚度增加而提高;铝合金阳极氧化膜的耐腐蚀性能也随封孔次数的增加而提高,但当封孔处理超过8次后,阻抗值和腐蚀程度基本不随封孔次数发生变化;实施相同次数封孔处理后,Al2O3溶胶的封孔效果略优于ZrO2溶胶的封孔效果.     

Preparation, crystallization, and wetting of ZnO-Al2O3-B2O3-SiO2 glass-ceramics for sealing to Kovar

A novel type of ZnO-Al₂O₃-B₂O₃-SiO₂ glass-ceramics sealing to Kovar in electronic packaging was developed, whose thermal expansion coefficient and electrical resistance are 5.2×10-6/℃ and over 1×1013 Ω·cm, respectively. The major crystalline phases in the glass-ceramic seals were ZnAl₂O₄, ZnB₂O₄, and NaSiAl₂O₄. The dielectric resistance of the glass-ceramic could be remarkably enhanced through the control of alkali metal ions into crystal lattices. It was found that crystallization happened first on the surface of the sample, leaving the amorphous phase in the inner, which made the glass suitable for sealing. The glass-ceramic showed better wetting on the Kovar surface, and sealing atmosphere and temperature had great effect on the wetting angle. Strong interracial bonding was obtained, which was mainly attributed to the interracial reaction between SiO₂ and FeO or Fe₃O₄.     

ZnSe/5B2O3-95SiO2纳米复合材料的制备及性能表征

采用溶胶凝胶工艺在室温合成合有Zn、Se成分和玻璃相成分的均匀透明凝胶，并通过CO还原气氛热处理，在凝胶玻璃中原位生长出ZnSe纳米晶体．利用BET比表面积、透射电镜、吸收光谱、荧光光谱等分析手段对ZnSe纳米复合材料的组成结构及量子尺寸效应影响下的光学性能进行了表征，结果表明：5B2O3—95SiO2凝胶玻璃的多孔结构可有效地分散ZnSe纳米晶粒；纳米复合材料中ZnSe纳米晶粒呈球形，粒径约为3．5nm；吸收光谱中，ZnSe纳米复合材料的吸收边相对于ZnSe体材料发生蓝移，随着ZnSe在凝胶玻璃中摩尔分数的增大，蓝移量减小，相应ZnSe纳米晶粒尺寸增大；在荧光光谱中，500nm附近的发光带是凝胶玻璃中的ZnSe纳米晶体表面态复合和缺陷发光，当ZnSe的摩尔分数达到0．07时，观测到了浓度的荧光淬灭现象．     

多孔SiO2凝胶玻璃的孔结构研究

以正硅酸乙酸为原料采用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ方法制备了多孔ＳｉＯ２凝胶玻璃，研究了各种工艺因素如温度、溶剂（水、乙醇）、老化干燥条件等因素对孔径分布的影响，用电子显微方法分析了凝胶颗粒结构，采用ＤＴＡ、ＸＲＤ研究了高温下凝胶玻璃的结构情况。     

磁控溅射工艺参数对Cu薄膜织构的影响

介绍了直流磁控溅射制备Cu薄膜时,溅射功率和玻璃基片温度等工艺参数的变化对薄膜织构的影响.靶材采用质量分数大于99.9%的铜靶,溅射室内真空度低于1.7×10-4,在氩气为保护气体的氛围下制备薄膜.用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)测试分析了薄膜的物相结构、表面组成、表面形貌的变化.结果表明,随着玻璃基片温度升高,薄膜微观结构呈明显的差异.随着溅射功率的增大,溅射速率增大,薄膜织构减弱;当功率增大到200 W时,速率开始减小,织构开始增强.选择功率40 W、溅射气压0.5 Pa、衬底温度423 K和473 K的工艺参数,可获得表面结构平滑、致密和呈微小晶粒结构的薄膜.     

橡胶黏弹性对橡胶O形圈密封性能的影响

运用Ansys软件对橡胶密封圈进行瞬态动力学分析,研究橡胶材料的黏弹性对橡胶密封圈密封性能的影响。利用APDL参数化语言施加位移载荷,模拟橡胶密封结构在常温下的压缩追随性能,并在此基础上研究了橡胶O形圈的截面直径、间隙张开量、间隙张开时间、压缩率和压力对密封圈密封性能的影响。通过观察O形圈上表面的接触压力随时间的变化,探索在考虑振动工况和材料黏弹性的情况下O形密封圈的设计依据。研究结果表明,密封圈截面直径越大,其回弹时间越长,回弹量越小,压缩率、内压及密封面接触压力越大,追随间隙波动能力和密封性能越好。     

偏摆角对圆周密封结构特性及泄漏的影响

根据偏摆角圆周密封分析,建立受力模型和有限元分析模型.通过结构分析与热-结构耦合分析,得到了不同偏摆角下主、辅助密封面应力和变形分布规律及泄漏间隙和泄漏量变化规律.主、辅助密封面应力和变形分布均匀,最大应力和最大变形位于凸舌处,主密封面最大变形大于辅助密封面,最大应力和最大变形随偏摆角增加而增大.热-结构耦合分析应力和变形与结构分析分布规律基本一致,但均大于结构分析.主密封面间隙从轴承腔向气腔增大,辅助密封面间隙从中心向两端增大,接头处间隙最大.泄漏量随偏摆角增加而增大.     

CaO对CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃析晶行为的影响

利用烧结工艺制备微晶玻璃以CaO Al2O3 SiO2三元系微晶玻璃为研究对象,通过DTA,XRD,SEM分析方法,对玻璃析晶动力学进行研究·利用Kissinger方程来计算微晶玻璃析晶转变的活化能E,发现随着氧化钙含量的增加,析晶温度降低,析晶活化能降低,并最终推导出析晶机理参数n=2,体系属于整体析晶·实验结果发现:微晶玻璃的析晶相均为硅灰石结构;氧化钙含量的增加有利于微晶玻璃的晶化,但表面缺陷更明显,如:坑点、突起、断裂等·     

CaO对CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃析晶行为的影响

利用烧结工艺制备微晶玻璃以CaO Al2O3 SiO2三元系微晶玻璃为研究对象,通过DTA,XRD,SEM分析方法,对玻璃析晶动力学进行研究·利用Kissinger方程来计算微晶玻璃析晶转变的活化能E,发现随着氧化钙含量的增加,析晶温度降低,析晶活化能降低,并最终推导出析晶机理参数n=2,体系属于整体析晶·实验结果发现:微晶玻璃的析晶相均为硅灰石结构;氧化钙含量的增加有利于微晶玻璃的晶化,但表面缺陷更明显,如:坑点、突起、断裂等·