脉冲微孔喷射法的应用研究进展

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作者 董伟 刘苏磊 +1 位作者 王旭东 许富民 《材料导报》 北大核心 2025年第3期167-175,共9页

脉冲微孔喷射法能够制备尺寸均一且热历史一致的单分散球形液滴及凝固粒子,在凝固理论研究、微电子封装、金属三维打印及粉末冶金等领域具有明显的优势。本文从脉冲微孔喷射法(POEM)的实验原理、装置以及模拟计算成果出发,综述了基于POE... 脉冲微孔喷射法能够制备尺寸均一且热历史一致的单分散球形液滴及凝固粒子,在凝固理论研究、微电子封装、金属三维打印及粉末冶金等领域具有明显的优势。本文从脉冲微孔喷射法(POEM)的实验原理、装置以及模拟计算成果出发,综述了基于POEM所制备的未达到冷却凝固状态的微液滴在凸点沉积、3D打印、逐液滴雾化等方面的应用,以及基于POEM所制备的达到冷却凝固状态的微粒子在电子封装、核壳结构、金属玻璃等方面的应用,并进一步对现阶段脉冲微孔喷射法应用存在的问题以及发展前景进行了说明和展望。本综述可为单分散球形微滴及凝固微粒子相关领域以及凝固研究理论提供进一步的参考。 展开更多

关键词 脉冲微孔喷射法 液滴 单分散粒子 无容器凝固 模拟计算

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SiCp/Al梯度复合材料疲劳裂纹扩展和亚临界扩展行为 被引量：6

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作者 许富民 朱世杰 +1 位作者 赵杰 王富岗 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期11-13,共3页

采用粉末冶金法制备了SiC颗粒增强铝基梯度复合材料,研究了其疲劳裂纹扩展行为及其亚临界裂纹扩展行为。疲劳裂纹从30%SiC层向5%SiC层扩展时,发生了裂纹扩展延滞;而在静载下,当裂纹从30%SiC层向5%SiC层扩展时,随着裂纹长度的增加其裂纹... 采用粉末冶金法制备了SiC颗粒增强铝基梯度复合材料,研究了其疲劳裂纹扩展行为及其亚临界裂纹扩展行为。疲劳裂纹从30%SiC层向5%SiC层扩展时,发生了裂纹扩展延滞;而在静载下,当裂纹从30%SiC层向5%SiC层扩展时,随着裂纹长度的增加其裂纹扩展阻力增大。 展开更多

关键词 梯度材料 疲劳裂纹扩展 延滞 R曲线

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脉冲微孔喷射法制备单分散Al-70%Sn核壳结构粒子及其相分离行为 被引量：1

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作者 许富民 李安平 +2 位作者 董伟 王晓明 赵阳 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期159-166,共8页

采用脉冲微孔喷射法(POEM)成功地制备出粒径分布范围小、圆球度高、外观形貌一致的Al-70%Sn(质量分数)核壳结构粒子。探究了粒径大小、过热度及气体氛围对粒子内部形貌的影响,结合电子探针、能谱分析及冷却速率模拟计算,探讨富Al相为核... 采用脉冲微孔喷射法(POEM)成功地制备出粒径分布范围小、圆球度高、外观形貌一致的Al-70%Sn(质量分数)核壳结构粒子。探究了粒径大小、过热度及气体氛围对粒子内部形貌的影响,结合电子探针、能谱分析及冷却速率模拟计算,探讨富Al相为核心和富Sn相为壳层的核壳结构形成机理。结果表明,随着粒径的增大,粒子由非核壳结构向液珠朝核心聚集型、规则核壳型及核心偏离圆心型的核壳结构转变。采用切面修正方法计算了规则核壳结构粒子核的真实体积分数,发现核的真实体积分数随着液相分离过冷度的增大而增大。该方法可用来估算规则核壳结构粒子发生液相分离时过冷度的大小。 展开更多

关键词 Al-Sn合金 脉冲微孔喷射法 核壳结构 单分散粒子 过冷度

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单分散铁基Fe_(60)Ni_(7.5)Mo_(7.5)P_(10)C_(10)B_5金属玻璃球形粒子的制备及评价 被引量：5

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作者 董伟 李文畅 +2 位作者 许富民 韩阳 张伟 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期30-36,共7页

铁基金属玻璃粒子因其特有的性能在微成型领域有着良好的应用前景,本研究利用脉冲微孔喷射法制备粒径可控的单分散Fe_(60)Ni_(7.5)Mo_(7.5)P_(10)C_(10)B_5金属玻璃粒子。通过OM,SEM,XRD及DSC等手段对得到的粒子进行检测。结果表明:该... 铁基金属玻璃粒子因其特有的性能在微成型领域有着良好的应用前景,本研究利用脉冲微孔喷射法制备粒径可控的单分散Fe_(60)Ni_(7.5)Mo_(7.5)P_(10)C_(10)B_5金属玻璃粒子。通过OM,SEM,XRD及DSC等手段对得到的粒子进行检测。结果表明:该方法制备的金属玻璃粒子具有粒径均一、球形度高、热历史一致的优点。随着粒径的增加,粒子的微观结构从完全非晶相向晶体相转变。在本实验条件下,Ar气氛下制备得到完全非晶相的粒子粒径应小于285μm,而在He气氛得到的最大粒径为383μm粒子也依旧保持完全非晶相。通过理论模型对冷却速率进行计算,得到其临界冷却速率应大于1300K/s。 展开更多

关键词 脉冲微孔喷射法 铁基金属玻璃 单分散粒子 冷却速率

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基于脉冲微孔喷射的液滴沉积成型 被引量：5

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作者 董伟 魏宇婷 +3 位作者 康世薇 盖如坤 许富民 鲁栋 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1-7,共7页

基于脉冲微孔喷射法(POEM)开发均匀液滴喷射成型设备,可实现均匀微熔滴的逐滴三维沉积,并通过一系列实验研究一维柱沉积时微熔滴沉积位置的准确性以及一维线沉积时平台运动速率对微熔滴结合的影响。结果表明:微熔滴的沉积具有可重复性... 基于脉冲微孔喷射法(POEM)开发均匀液滴喷射成型设备,可实现均匀微熔滴的逐滴三维沉积,并通过一系列实验研究一维柱沉积时微熔滴沉积位置的准确性以及一维线沉积时平台运动速率对微熔滴结合的影响。结果表明:微熔滴的沉积具有可重复性并且沉积位置准确;当平台运动速率为600μm/s时,微熔滴间的结合良好,表面光滑无明显缺陷。最后进行简单立体薄壁制件的沉积,制件结构稳定,熔滴排布均匀,因此该方法可实现金属均匀微滴的沉积成型。 展开更多

关键词 快速成型 脉冲微孔喷射法 沉积成型 金属微熔滴

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AlN陶瓷基板材料热导率与烧结助剂的研究进展 被引量：5

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作者 张志军 许富民 谭毅 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第17期56-62,共7页

AlN陶瓷因具有高热导率、低介电常数、与硅相匹配的热膨胀系数等优异性能,被认为是替代Al2O3和BeO陶瓷的理想基板材料。主要讨论了AlN陶瓷的导热机理及影响热导率的因素;介绍了AlN陶瓷烧结助剂的选取原则、几种烧结助剂的作用机理及优缺... AlN陶瓷因具有高热导率、低介电常数、与硅相匹配的热膨胀系数等优异性能,被认为是替代Al2O3和BeO陶瓷的理想基板材料。主要讨论了AlN陶瓷的导热机理及影响热导率的因素;介绍了AlN陶瓷烧结助剂的选取原则、几种烧结助剂的作用机理及优缺点,并从高温烧结助剂体系和低温烧结助剂体系2个方面介绍了AlN陶瓷研究的最新进展。 展开更多

关键词 ALN 热导率 烧结助剂

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脉冲微孔喷射法单分散球形微粒子的制备及其应用 被引量：5

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作者 董伟 李文畅 +3 位作者 康世薇 许富民 韩阳 白兆丰 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期142-151,共10页

介绍了用于制备单分散高精度球形微粒子的脉冲微孔喷射技术,说明了该技术的工作原理,根据所能制备材料的熔点不同,分为低熔点压片式喷射设备和高熔点传动杆式喷射设备。脉冲微孔法制备出的粒子具有单分散,粒径均一可控,圆球度高,热历史... 介绍了用于制备单分散高精度球形微粒子的脉冲微孔喷射技术,说明了该技术的工作原理,根据所能制备材料的熔点不同,分为低熔点压片式喷射设备和高熔点传动杆式喷射设备。脉冲微孔法制备出的粒子具有单分散,粒径均一可控,圆球度高,热历史一致的优点,通过介绍该方法制备的粒子在电子封装、生物工程、微成型、金属熔滴的快速凝固分析、增材制造等领域的应用,说明了该技术蕴涵的巨大潜力。可以预见,随着研究的深入,该技术因其独有的特点将具有更广阔的发展。 展开更多

关键词 脉冲微孔喷射法 单分散粒子 球形 粒径可控

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脉冲微孔喷射技术及其在增材制造方面的应用 被引量：5

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作者 董伟 康世薇 +2 位作者 魏宇婷 许富民 李鹏廷 《航空制造技术》 2016年第12期16-22,共7页

介绍了用于制造单分散球形微米级粒子的脉冲微孔喷射技术。根据微滴制备原理,可将其分为适用于低熔点材料的压片式喷射装置及适用于高熔点材料的传动杆式喷射装置,分别阐述了两种方式的脉冲微孔喷射技术的喷射原理、相关特点以及该技术... 介绍了用于制造单分散球形微米级粒子的脉冲微孔喷射技术。根据微滴制备原理,可将其分为适用于低熔点材料的压片式喷射装置及适用于高熔点材料的传动杆式喷射装置,分别阐述了两种方式的脉冲微孔喷射技术的喷射原理、相关特点以及该技术的发展和研究现状。目前,采用脉冲微孔喷射技术已成功制备出金属、半导体及生体材料单分散微粒子,具有粒径均一、圆球度高等优势。通过与其他微米级粒子制备技术,如均匀液滴喷射法、气动式按需喷射法及雾化法相比较,在诸多方面显示出脉冲微孔喷射法的独特优点。与此同时,分别讨论了脉冲微孔喷射技术在增材制造方面的潜在应用,可直接使用微米级粒子作为增材制造用粉体以及液滴沉积成型。鉴于脉冲微孔喷射技术的独特性,可以预见随着研究的不断深入,脉冲微孔喷射技术将在增材制造方面具有更加广阔的发展空间和应用前景。 展开更多

关键词 脉冲微孔喷射技术 单分散 球形微粒子 增材制造 沉积成型

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香螺壳和毛蚶壳的相组成及组织形态分析 被引量：1

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作者 丁晓非 赵杰 +2 位作者 许富民 张锋 高山 《大连水产学院学报》 CSCD 北大核心 2004年第2期154-157,共4页

采用X射线衍射方法(XRD)对香螺壳和毛蚶壳由表至里逐层进行相分析,同时用扫描电镜(SEM)对两种壳体横断面各层显微组织进行观察。结果表明,香螺壳的外层(角质层)和中层(棱柱层)的相组成为斜方六面体(ohedral)结构的方解石(bonate)型碳酸... 采用X射线衍射方法(XRD)对香螺壳和毛蚶壳由表至里逐层进行相分析,同时用扫描电镜(SEM)对两种壳体横断面各层显微组织进行观察。结果表明,香螺壳的外层(角质层)和中层(棱柱层)的相组成为斜方六面体(ohedral)结构的方解石(bonate)型碳酸钙,而内层(珍珠层)则是由方解石和文石(aragonite)两种晶体结构的碳酸钙共同组成的。而毛蚶壳各层均由方解石型碳酸钙组成。香螺壳各层的组织较毛蚶壳致密且生长取向各异。 展开更多

关键词 珍珠层 香螺 毛蚶 X射线衍射 扫描电镜 梯度功能材料

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基于单分散逐液滴雾化法制备锡合金微细球形金属粉末 被引量：2

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作者 董伟 孟瑶 +3 位作者 许富民 韩阳 王延洋 陈楷 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期124-131,共8页

提出了一种新型微细球形金属粉末的制备方法——单分散逐液滴雾化法。该方法将脉冲微孔喷射系统与离心雾化系统相结合,并对离心雾化系统进行重新设计,利用脉冲微孔喷射系统制备单分散液滴,再将液滴逐滴离心雾化,制得的粉末表面光滑、粒... 提出了一种新型微细球形金属粉末的制备方法——单分散逐液滴雾化法。该方法将脉冲微孔喷射系统与离心雾化系统相结合,并对离心雾化系统进行重新设计,利用脉冲微孔喷射系统制备单分散液滴,再将液滴逐滴离心雾化,制得的粉末表面光滑、粒度小、粒度分布窄、球形度高、无卫星粉。利用该方法制备微细Sn63Pb37,Sn0.3AgCu合金粉末,研究转盘加热处理、不同转盘材料(Cu、Ni、304不锈钢)对粉末制备的影响,分析粒径实验值与理论值的差别,讨论雾化过程中液膜的分裂模式。研究结果表明,转盘加热处理可以使得转盘液膜变薄,粉末粒度细化。转盘与金属材料间的润湿性越好,制备的粉末平均粒度越小,且实验值均小于理论值,铜转盘制备的粉末平均粒径最小为24.0μm。液膜分裂模式与润湿性相关,铜转盘显示滴状分裂,镍转盘显示膜状分裂,不锈钢转盘没有发生液膜分裂。 展开更多

关键词 单分散逐液滴雾化法 微细球形金属粉末 转盘材料 液膜分裂

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造渣精炼去除多晶硅中B杂质的研究 被引量：1

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作者 张磊 谭毅 +1 位作者 许富民 李佳艳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期18-21,共4页

以现有实验成果为基础,采用相关热力学及动力学分析,综述了造渣精炼去除多晶硅中B杂质的原理、影响因素及发展现状,总结了国内外已有研究结果,为进一步研究提供了理论依据。

关键词 太阳能级多晶硅 造渣精炼 提纯

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高纯Al_2O_3陶瓷的研究进展 被引量：2

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作者 董亚丽 许富民 +1 位作者 石小磊 谭毅 《材料研究与应用》 CAS 2009年第2期81-84,共4页

重点论述了Al2O3粉料的制备、烧结助剂及烧结工艺等,并对它们的发展前景进行了展望.

关键词 高纯Al2O3结构陶瓷 烧结

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一种高速铁路用新型鱼尾板材料的性能评价

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作者 闻凯 许富民 谭毅 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期31-34,39,共5页

对一种新型非调质贝氏体鱼尾板材料在常温和低温下的拉伸性能和冲击性能进行了全面评价。研究结果表明:该材料的显微组织为晶粒细小的粒状贝氏体,常温和低温下材料的拉伸、冲击性能均高于国内现用的B7钢及日本鱼尾板材料,在室温和-55℃... 对一种新型非调质贝氏体鱼尾板材料在常温和低温下的拉伸性能和冲击性能进行了全面评价。研究结果表明:该材料的显微组织为晶粒细小的粒状贝氏体,常温和低温下材料的拉伸、冲击性能均高于国内现用的B7钢及日本鱼尾板材料,在室温和-55℃下材料的屈服强度分别为722,738MPa,伸长率分别为60.7%和41.7%。观察了不同温度下的拉伸断口和冲击断口形貌,并讨论了材料的断裂方式。 展开更多

关键词 鱼尾板材料 力学性能 断口分析

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