一维无铅压电微纳材料在能量转换领域的研究进展

 能源危机和环境污染是当今社会发展面临的主要问题,绿色新能源及新能源材料是解决问题的关键。压电晶体可实现机械能与电能之间的相互转换,成为能源与材料领域的重点研究对象。在压电材料体系中,无铅体系由于具有较为优秀的压电性能、且不含有毒物质铅等一系列优势而倍受关注。随着材料向微纳化和低维化的发展,一维无铅压电微纳材料成为目前压电领域的研究热点之一,然而其合成与评价还处在起步阶段,与之相关的能量转换等方面的研究与应用也仍在探索阶段。本文以一维无铅压电微纳材料为对象,概况介绍了产物生长控制合成的方法,简要说明了在能量转换领域的相关应用,最后对一维无铅压电微纳材料在能量转换领域的发展趋势进行了展望,为一维无铅压电微纳材料在能量转换领域的理论研究、实际应用及未来发展提供参考。     

基于压电陶瓷的锡膏三维检测投影光栅移相设计

锡膏三维检测仪控制光栅移相的压电陶瓷存在的非线性、迟滞和蠕变效应,使传统方法测定的控制电压误差较大．采用基于图像灰度匹配的方法对压电陶瓷的控制电压值进行测定校正,提高了移相控制的精度和速度,仿真实例验证了方法的有效性．     

中国古代铅锡焊料的分析

用金相显微镜、扫描电子显微镜及X射线能谱分析仪、X射线衍射分析仪对江苏淮阴高庄战国墓及四川绵阳石塘乡东汉墓出土的四件焊料样品进行检测分析.结果表明,焊料为锡铅二元合金.其中从一件铜器腿中发现的游离焊料,铅的平均质量分数为68.1%,锡21.4%,组织由铅锡α相和β相组成.而在与两件铜器上焊接点接触的焊料,不仅含有锡、铅,还含铜,铜的质量分数分别为1.6%和3.8%.在铜器与焊料接触点截面样品上,有铜锡η相(Cu6Sn5)由焊料与青铜本体相接触的界面向焊料深入,呈一个个相连的小扇贝形凸起状.在焊料基体上也存在块状η相.其生成原因是在焊接时熔化成液相的铅锡焊料与基材青铜接触,基材中的铜溶解在熔融的焊料中与锡发生反应,在界面处和焊料内部生成铜锡金属间化合物.     

Li部分取代K对KNN基无铅压电陶瓷微结构、晶相和电学性能的影响

研究Li部分取代K对铌酸钾钠(KNN)无铅压电陶瓷性能的影响,选用(Na0.5K0.5-xLix)Nb O3(NKLxN)的配方,通过固相法制备出优良性能的陶瓷样品;运用XRD、SEM研究不同Li含量陶瓷样品的相结构及显微组织;通过压电介电性能测试,确定Li取代K的最佳含量.结果表明,当Li的含量x=0.065时,其d33=205p C/N,kp=46.1%,εr=998,tanδ=0.047,TD=485℃.该NKLxN陶瓷性能优良,在高温压电陶瓷传感器、换能器等方面可能取代铅基压电陶瓷.     

图像处理技术在焊点检测中的应用

将图像处理技术引入PCB焊点检测中,对焊点进检测：用LOG算子进行图像滤波和增强,然后利用最优阈值法进行图像分割,接下来进行形态学处理,最后用颗粒分析获得目标特征参数实现焊点分析．经过试验表明,该系统操作简单,效率高,可以很好地实现对焊点质量的检测．     

AlF3-KF-KBr钎剂去膜机理研究

AlF3-KF-KBr钎剂是一种新型的低熔点、无腐蚀钎剂,可用于低熔点铝合金的钎焊.通过X衍射分析研究AlF3-KF-KBr钎剂去除纯铝表面氧化膜的机理.研究表明:AlF3-KF-KBr钎剂使纯铝表面的Al2O3氧化膜松动、破碎,并与其发生化学反应使膜彻底破坏,钎剂与氧化膜反应后生成KAl5O8和Al5O7Br,氧化膜的去除主要是溶解过程.此外还发现,AlF3-KF钎剂去除氧化膜主要是K3AlF6与Al2O3发生反应,KAlF4不与其发生反应,但能确保钎剂的流动性.     

Relative damage stress and its application in the case of temperature cycling load

Void damage is the main failure characteristics of constrained ductile metal foil. In order to evaluate the mechanical response of ductile metal under different temperatures, the concept of equivalent damage stress proposed by Lemaitre is modified by temperature normalization. A new concept of relative damage stress is advanced, and in the light of this concept, a reasonable explanation is given to the thermal fatigue life data of solder joints under temperature cycling.     

固态铅、锡及其合金表面腐蚀热力学

以《无机物热力学数据库》为依据,给出了Pb、Sn、In、Ga、Ce 等化合物的△G°～T二项式和关系图。Sn及常量配比的Pb-Sn合金,经常温大气腐蚀、155℃干热大气腐蚀或水蒸汽腐蚀,表面腐蚀层用X光光电子能谱分析(XPS或ESCA)确定主要是SnO_2(含有极少量的Pb_3O_4),此结果与热力学分析结果一致。Pb经155℃ 干热大气腐蚀,表面腐蚀区主要是Pb_3O_4。由热力学分析,提出了可能成为抗氧化Pb-Sn 焊料的掺杂元素。     

SnAgCu焊料的粘塑性及空洞损伤行为分析

开发新的基于数字散斑相关方法(DSCM)的摄像机控制拉伸实验方法,在温度25-150°C和应变率10-5-10-3s-1范围内进行一系列的恒应变率拉伸实验,得到真应力-真应变关系和空洞演化规律.以此研究95.5Sn4.0Ag0.5Cu无铅焊料在不同加载条件下的粘塑性-损伤行为,揭示空洞成核和生长变形机理的存在和影响,为材料参数的获得和粘塑性-损伤本构模型的建立奠定实验基础.     

机械合金化无铅钎料Sn-5Sb研究

利用X射线衍射仪、差示扫描量热计(DSC)、扫描电镜(SEM)研究了Sn—5Sb粉末的机械合金化进程，结果表明：Sb在Sn中的固溶度包括原子的置换固溶和晶界(晶体缺陷)溶解，机械合金化作为一种非平衡态制备技术可以用来制备过饱和固溶体和金属间化合物，它是制备无铅钎料合金的一种新方法；金属粉体的最终颗粒尺寸可以选择合适的工艺参数来控制；粉末尺寸可减小到3～10μm；2％松香(助磨剂)的加入使MA进程加速。