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Cu/AlN/Cu功能梯度电极材料的制备及其应用
1
作者 孙静 罗洁 +1 位作者 吕薪羽 张宗仁 《中国陶瓷》 北大核心 2025年第8期31-37,共7页
采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了Cu/AlN/Cu功能梯度电极材料,并成功实现了与CoSb_(3)热电材料的高效连接。通过扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS),在Cu/AlN/Cu与CoSb_(3)的界面处检测到Cu_(3)Sb、Cu_(3.3)Sb、(Ag,In)、Cu、CuIn及Cu2In... 采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了Cu/AlN/Cu功能梯度电极材料,并成功实现了与CoSb_(3)热电材料的高效连接。通过扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS),在Cu/AlN/Cu与CoSb_(3)的界面处检测到Cu_(3)Sb、Cu_(3.3)Sb、(Ag,In)、Cu、CuIn及Cu2In等多种物相,这些相的分布与局部元素分布高度吻合。研究表明,焊接温度显著影响过渡层的结构和均匀性,较低的焊接温度(500℃)有利于形成均匀稳定的过渡层,减少孔洞生成,提升界面连接质量。此外,Cu、Ag、In、Ti等元素在界面区域展现出复杂的扩散行为,尤其是Ti元素的偏析,显著增强了界面的润湿性和结合强度。然而,不对称的扩散速率引发了Kirkendall效应,进一步影响了过渡层的微观结构。X射线衍射(XRD)结果显示,SPS连接后界面处相结构连续,缺乏明显的界面分界线。 展开更多
关键词 放电等离子烧结 功能梯度材料 cu/AlN/cu CoSb_(3) 界面连接
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热压法制备W/Cu功能梯度材料 被引量：26
2
作者 周张健 葛昌纯 李江涛 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 2000年第1期52-54,共3页
对热压法制备W/Cu功能梯度材料的可行性进行了研究 ,并对其组织结构进行了观察 ,对其表观抗弯强度及抗热震性进行了测试 .结果表明在 1 80 0℃ ,1 8N/mm2 ,2h条件下可以制备Cu含量最高为 2 2 .5 5vol.%的W/Cu功能梯度材料 ,其密度可达... 对热压法制备W/Cu功能梯度材料的可行性进行了研究 ,并对其组织结构进行了观察 ,对其表观抗弯强度及抗热震性进行了测试 .结果表明在 1 80 0℃ ,1 8N/mm2 ,2h条件下可以制备Cu含量最高为 2 2 .5 5vol.%的W/Cu功能梯度材料 ,其密度可达理论密度的 94.6% .热压W/Cu功能梯度材料的成分分布与最初设计的成分分布有较大偏差 . 展开更多
关键词 功能梯度材料 热压烧结 钨铜复合材料
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WCu梯度功能材料的高热负荷性能研究 被引量：5
3
作者 刘翔 谌继明 +3 位作者 许增裕 邓颖 葛昌纯 李江涛 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期203-208,共6页
用等离子体喷涂和热压方法制作了W Cu梯度功能材料(FGM)样品,用大功率ND∶YAG激光对其进行了高热负载模拟实验。结果表明,在100～400MW·m-2的瞬时(脉冲宽度为4ms)热负载下,经过200～700次热循环,未发现有W Cu复合体开裂。在123MW&#... 用等离子体喷涂和热压方法制作了W Cu梯度功能材料(FGM)样品,用大功率ND∶YAG激光对其进行了高热负载模拟实验。结果表明,在100～400MW·m-2的瞬时(脉冲宽度为4ms)热负载下,经过200～700次热循环,未发现有W Cu复合体开裂。在123MW·m-2的功率密度下作用700次,发现钨表面有再结晶现象及严重的晶界腐蚀和裂纹,再结晶的平均晶粒尺寸约为5～10μm,垂直于表面呈柱状结构,再结晶层厚度约20～30μm。由于激光的淬冷效应,晶粒生长的趋势并不明显。在398MW·m-2功率密度下出现了明显的腐蚀坑,坑内呈疏松的蜂窝结构,坑的边缘出现了明显沉积区,能谱分析表明沉积区集聚了大量的金属杂质。等离子体喷涂试样比热压试样更易产生晶界的断裂的裂纹。在相同的热负荷条件下,W CuFGM的重量损失低于石墨材料的重量损失。 展开更多
关键词 w/cu梯度功能材料 高热负荷 再结晶 材料试验 聚变堆
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W/Cu梯度功能材料板稳态热应力分析 被引量：11
4
作者 陶光勇 郑子樵 刘孙和 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期694-700,共7页
采用解析法研究了W/Cu梯度功能材料板的残余热应力和在稳态梯度温度场下的工作热应力的大小和分布状况。结果表明:随着成分分布指数的增加,残余热应力与工作热应力的最大值先减小后增大,当成分分布指数(P)取1时,达到最小值;随着梯度层... 采用解析法研究了W/Cu梯度功能材料板的残余热应力和在稳态梯度温度场下的工作热应力的大小和分布状况。结果表明:随着成分分布指数的增加,残余热应力与工作热应力的最大值先减小后增大,当成分分布指数(P)取1时,达到最小值;随着梯度层数的增加,热工作热应力的最大值逐渐减小,但当梯度层数达到6时,随着梯度层数的增加,缓和效果并不明显;当梯度层厚度增加到5 mm时,工作热应力的最大值约为非梯度材料工作热应力最大值的50%。 展开更多
关键词 w/cu梯度功能材料 温度场 热应力
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W-Cu梯度功能材料的热物理性能 被引量：9
5
作者 刘彬彬 谢建新 陈江华 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期538-542,共5页
对采用不同粒度配比和热压制备的W-Cu梯度功能材料的热物理性能进行研究。结果表明:梯度材料的整体热导率较高,达到226.4W/(m.K),高于过渡层W/Cu33的热导率,低于散热层W/Cu50的热导率;封接层具有低的线性热膨胀系数,αRT～100℃=6.82... 对采用不同粒度配比和热压制备的W-Cu梯度功能材料的热物理性能进行研究。结果表明:梯度材料的整体热导率较高,达到226.4W/(m.K),高于过渡层W/Cu33的热导率,低于散热层W/Cu50的热导率;封接层具有低的线性热膨胀系数,αRT～100℃=6.82×10-6/℃满足与BeO基板材料封接匹配的要求;低温热条件下制备的W-Cu梯度功能材料各梯度层的热膨胀系数具有良好的可控性和可设计性能,其实测值与理论值十分接近,其误差值低于6%;耐热冲击温度达到800℃以上,热疲劳性能可达500℃水淬50次以上。 展开更多
关键词 w-cu复合材料 梯度功能材料 热导率 热压
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W/Cu和W/C涂层的循环热负荷实验 被引量：2
6
作者 刘翔 谌继明 +5 位作者 许增裕 邓颖 葛昌纯 李江涛 田树贤 吉田直亮 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2003年第2期139-144,共6页
用等离子体喷涂和热压方法制作了W /Cu梯度功能材料和W /C涂层 ,其中W/C涂层具有多层的钨 (W )、铼 (Re)扩散阻挡势垒。为了试验这些复合材料能否经受聚变等离子体破裂时的高热负荷 ,用大功率ND :YAG激光进行了模拟实验。结果表明 :在 1... 用等离子体喷涂和热压方法制作了W /Cu梯度功能材料和W /C涂层 ,其中W/C涂层具有多层的钨 (W )、铼 (Re)扩散阻挡势垒。为了试验这些复合材料能否经受聚变等离子体破裂时的高热负荷 ,用大功率ND :YAG激光进行了模拟实验。结果表明 :在 1 0 0～ 4 0 0MW /m2 的瞬时 (脉冲宽度为 4ms)热负荷作用下 ,经过 2 0 0～ 70 0次热循环 ,未发现W /Cu复合体的开裂。其中在 1 2 3MW /m2 的功率密度下作用70 0次后 ,发现等离子体喷涂试样表面的再结晶现象和严重的晶界腐蚀 ,由于激光的冷效应 ,晶粒生长的趋势并不明显 ,再结晶层的晶粒呈垂直于表面的柱状结构。W/C试样的退火实验表明 ,钨涂层的再结晶温度稍高于 1 4 0 0℃。在更高的功率密度下 (3 98MW /m2 )出现了明显的腐蚀坑 ,坑内呈疏松的蜂窝结构 ,坑的边缘形成了沉积区 ,能谱分析表明沉积区集聚了大量的金属杂质。等离子体喷涂试样比热压试样更易产生晶界的断裂和裂纹。在同等的热负荷条件下 ,W 展开更多
关键词 w/cu梯度功能材料 w/C涂层 循环热负荷实验 等离子体喷涂 热压 钨 铼 聚变堆
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面向等离子体W/Cu功能梯度涂层的热应力模拟 被引量：3
7
作者 冯云彪 郭双全 +1 位作者 葛昌纯 周张健 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第16期84-87,共4页
应用有限元分析软件ANSYS研究了W/Cu功能梯度涂层的3D模型在不同热流密度的稳态冲击下的工作应力和分布以及在边缘局域模式下的瞬态热冲击的表面温度随热流持续时间的关系。结果表明,当钨涂层表面层厚度为2mm、梯度层为240μm时,最大等... 应用有限元分析软件ANSYS研究了W/Cu功能梯度涂层的3D模型在不同热流密度的稳态冲击下的工作应力和分布以及在边缘局域模式下的瞬态热冲击的表面温度随热流持续时间的关系。结果表明,当钨涂层表面层厚度为2mm、梯度层为240μm时,最大等效应力得到有效缓解;W/Cu部件能承受高达500MW、持续时间为5ms的高热流冲击。 展开更多
关键词 w/cu功能梯度涂层 面向等离子体材料 有限元分析 热应力
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一次烧结制备W-Mo-Ti-Ti-Al系密度梯度材料 被引量：7
8
作者 熊华平 张联盟 +2 位作者 李俊国 沈强 袁润章 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期491-496,共6页
设计了W Mo Ti TiAl系新型密度梯度材料。分别采用Ni Cu和Fe Al烧结剂 ,对W Mo合金和Mo Ti合金进行了低温热压烧结 ,讨论了合金中主要组成元素的结合形式。最终通过在 1473K ,30MPa ,1h条件下一次烧结 ,获得整体致密且平行精度较好的梯... 设计了W Mo Ti TiAl系新型密度梯度材料。分别采用Ni Cu和Fe Al烧结剂 ,对W Mo合金和Mo Ti合金进行了低温热压烧结 ,讨论了合金中主要组成元素的结合形式。最终通过在 1473K ,30MPa ,1h条件下一次烧结 ,获得整体致密且平行精度较好的梯度材料 ,材料的密度在 3.81～ 17.15 g/cm3 的较大范围内沿厚度方向呈准连续变化。 展开更多
关键词 w-Mo-Ti-TiAl 密度梯度材料 一次烧结 制备
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SiC_P/Cu梯度复合材料的制备及性能研究 被引量：6
9
作者 李春月 解念锁 王艳 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第4期84-88,共5页
采用粉末冶金方法制备了SiCP/Cu均质复合材料及梯度复合材料,并对复合材料的显微组织、硬度、导电率和耐磨性进行了研究。结果表明:均质复合材料中SiC颗粒含量越多,导电率越小,耐磨性越好;梯度复合材料基体连续,组织及硬度呈梯度分布且... 采用粉末冶金方法制备了SiCP/Cu均质复合材料及梯度复合材料,并对复合材料的显微组织、硬度、导电率和耐磨性进行了研究。结果表明:均质复合材料中SiC颗粒含量越多,导电率越小,耐磨性越好;梯度复合材料基体连续,组织及硬度呈梯度分布且其耐磨性优于基体Cu材料;磨损机理是微切削磨损和磨粒磨损的复合作用。 展开更多
关键词 粉末冶金 SICP/cu 梯度复合材料 导电率 耐磨性
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熔渗法制备Mo/Cu系梯度功能材料的研究 被引量：11
10
作者 陈文革 《有色金属》 CSCD 2002年第2期12-15,共4页
设计并用熔渗法制备Mo/Cu系多层新型密度梯度材料 ,观察Mo/Cu系梯度材料的显微组织并分析烧结熔渗过程。过渡层密度从 8.9g/cm3至 9.9g/cm3沿厚度呈准连续变化 ,热导率和电导率介于Mo与Cu之间且更接近与Cu。在富Cu侧主要是靠熔化的Cu进... 设计并用熔渗法制备Mo/Cu系多层新型密度梯度材料 ,观察Mo/Cu系梯度材料的显微组织并分析烧结熔渗过程。过渡层密度从 8.9g/cm3至 9.9g/cm3沿厚度呈准连续变化 ,热导率和电导率介于Mo与Cu之间且更接近与Cu。在富Cu侧主要是靠熔化的Cu进行液相烧结 ,固相Mo颗粒弥散在铜的基体中。而在富Mo侧 ,晶界扩散和体积扩散机制占主导。梯度层硬度随铜含量增加呈线性降低 ,当Cu≥ 60 %时 ,硬质相Mo的作用几乎丧失。 展开更多
关键词 熔渗法 制备 Mo/cu合金 梯度功能材料 烧结
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