吴书安
,
祝锡晶
,
王建青
,
郭策
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.05.034
目的：硬脆性材料在珩磨时的脆性去除会使得被加工件的表面质量达不到更高的应用要求，同时对磨具磨损严重，通过理论建模研究珩磨过程中单磨粒磨削参数与切屑第一变形区流动应力的关系，并得到实现延性去除的各参数阈值。方法针对304不锈钢，通过对单磨粒划擦的分析，数学推导得出在平面情况下切屑第一变形区流动应力与单磨粒刃圆半径、磨削深度以及半圆锥角的函数关系。结果在完全刃圆磨削和复合磨削阶段都会有实现材料延性去除的现象被发现，并得到完全刃圆磨削时，取刃圆半径r=1μm，在磨削深度h=0.07μm，流动应力取得极大值σ=227.7 MPa。复合磨削时，取半圆锥角θ=30°，r<1.5μm时，r的延性去除阈值为0.3~1μm。当取h=0.6μm，θ和r同样存在实现材料延性去除的阈值，分别为45°~75°和0.5μm左右。结论单磨粒刃圆半径、磨削深度和半圆锥角使材料实现延性去除的阈值范围在理论上被确定，为硬脆性材料的延性去除理论的进一步研究提供参考。同时适当减小磨粒刃圆半径，取45°~75°范围内的磨粒半圆锥角，使磨削深度增大，并实现材料的延性去除，可以提高材料的表面质量和磨削效率。
关键词:
单磨粒
,
刃圆半径
,
磨削深度
,
半圆锥角
,
流动应力
,
延性去除
,
第一变形区
庞昊斐
,
祝锡晶
,
王璟
,
袁志伟
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.08.025
目的 为了更合理地利用超声清洗中的空化效应.方法 以清洗区单空化泡为研究对象,基于能量守恒原理,建立了空化泡的动力学模型.数值模拟了环境温度、声压幅值、超声频率和超声振幅对清洗区空化泡动力学特性的影响.结果 当温度从O℃升高到80℃时,空化泡溃灭时间由579.36 μs缩短到181.43 μs.高温下空化泡的膨胀速度更快,50℃时空化泡的最大膨胀幅值为51.27,此时空化强度最大.随着声压幅值的增大,空化泡的运动由近似于稳态空化的多周期振荡转变为只经过一次膨胀压缩后溃灭,最大膨胀幅值也由此先减小,后近似于线性增大,溃灭时间先变短,后稳定在150 μs左右.随着频率的增大,空化泡的最大膨胀幅值变小,溃灭时间变长,振幅的扰动作用对空化泡半径变化和溃灭时间的影响很小.结论 不同温度下空化泡的动力学特性相似,声压幅值的增大和超声频率的降低均有助于提升空化效应,换能器的振动对邻近液体中空化泡的扰动作用可忽略.
关键词:
超声清洗
,
温度
,
空化泡
,
动力学
,
数值模拟
,
膨胀幅值
,
溃灭时间
吴书安
,
祝锡晶
,
郭策
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.08.024
目的通过仿真研究磨削中单磨粒几何特征对切屑根部材料分离的影响,得到脆-塑转变的临界磨削参数值.方法针对Ti6Al4V合金,通过对单磨粒划擦的分析,建立热-力耦合平面仿真模型,研究切屑根部有效流动应力随单磨粒刃圆半径和磨削深度的变化情况.结果在磨粒刃口处,刃圆半径r=0.1 μm时,磨削深度h≈0.02 μm,出现脆-塑转变的临界现象;在h＞0.3 μm时,可能会实现材料的塑性去除,磨削热效应对其有促进作用.刃圆半径r=1 μm时,磨削深度h为0.2～3μm,有效流动应力的最小值为948.479 MPa,此时在磨粒刃口处几乎没有材料塑性流动的现象,磨削热效应不明显.刃圆半径r=10 μm时,磨削深度h为2～30 μm,有效流动应力的最小值为716.351MPa,最大值为763.59MPa,磨粒刃口处切屑以塑性流动方式产生,磨削热对其有一定的促进作用.结论仿真得出使切屑根部材料实现塑性流动的单磨粒刃圆半径、磨削深度阈值范围和脆-塑转变的临界值,同时得到磨削热效应对切屑形成的作用效果.取刃圆半径为0.1 μm或者10μm左右的磨粒,适当增大磨削深度,可实现切屑根部材料的塑性流动,降低对磨粒的冲击作用,并提高磨削效率.
关键词:
单磨粒
,
刃圆半径
,
磨削深度
,
有效流动应力
,
热效应
,
临界磨削
王群勇
,
刘燕芳
,
白桦
,
吴文章
,
孙旭朋
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2010.03.004
通过分析锡晶须的研究历史,将锡晶须的研究归结为三个阶段:早期对锡晶须现象的研究、锡晶须生长机理的研究和减缓锡晶须生长方法的研究.比较了锡晶须长度及密度的测量方法.总结了目前抑制锡晶须生长的方法:在不同基底材料上采用不同厚度镀锡层;使用Ni、In等阻挡层;对镀层表面进行热处理和回流处理;避免使用纯锡镀层,镀层合金化;在镀层表面覆盖保形涂层.
关键词:
航用元器件
,
锡晶须
,
失效模式
,
生长机理
,
减缓
,
检测方法
徐加荣
,
朱克荣
,
戚梦瑶
,
庄永龙
人工晶体学报
采用水热法制备了氧化锡纳米晶,通过X射线衍射仪(XRD)和高分辨透射电镜(HRTEM)对氧化锡纳米晶样品的晶体结构、晶粒形貌进行了表征,并研究了氧化锡纳米晶生长和位错的产生机制.结果表明:在退火温度低于500 ℃时,晶粒生长依靠着周围的非晶成分而长大,纳米晶内部无晶格缺陷;退火温度高于500 ℃时,晶粒通过相互粘结的方式而长大.晶粒之间的不完全取向粘结导致了缺陷与位错的产生.
关键词:
氧化锡纳米晶
,
位错
,
水热法
刘萌
,
冼爱平
材料科学与工程学报
全球电子封装行业的无铅化趋势,使得镀层锡晶须自发生长的问题变得十分突出.由于晶须的导电性可以引起高密度封装引脚之间短路,从而使电子产品失效甚至引发灾难性的事故,因此研究并阐明锡晶须生长机理、探索有效抑制锡晶须生长的手段、寻找合适的锡品须生长加速实验方法评估电子产品的可靠性,成为当前亟需解决的问题.本文从锡晶须问题的由来,锡晶须的危害、锡晶须生长的机理、影响锡晶须生长的因素、抑制锡晶须生长的方法和锡品须生长加速实验方法等几个方面,对锡晶须问题尤其是近年来这方面的研究进展作一简要评述,并提出一些需要研究的课题.
关键词:
电镀
,
锡晶须
,
生长机理
,
无铅焊料
,
综述
杨开今
,
瞿玉海
,
周砚田
,
许思勇
,
毛勇
贵金属
金锡二元共晶合金钎料是一种广泛应用于高可靠微电子与光电子器件封装中的连接材料，目前我国对该类高性能钎料的凝固与成形控制缺乏深入系统地研究。合金铸态组织粗大和硬脆性金属间化合物的不均匀分布是导致合金加工成形困难的根本原因，铸态组织细化将显著提高合金的加工成形性能。综述了合金的快速凝固、熔体温度处理、孕育形核处理和熔体混合处理等对金锡共晶合金凝固组织细化及组织演变规律影响等方面的研究进展。
关键词:
金锡共晶合金
,
快速凝固
,
熔体温度处理
,
自孕育形核
,
熔体混合处理
郭德燕
,
宋佳佳
,
蔡亮
,
程军
,
毛勇
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.02.008
采用高低温熔体混合凝固处理,研究了不同高温液相温度380,390和400℃(低温液相温度均为274℃)条件下,金锡共晶合金凝固组织演变规律及非规则共晶组织的形成.研究表明:熔体混合可有效地改变金锡共晶合金的凝固组织结构,随着高温液相温度的提高,合金的凝固组织可以从常规层片状组织转变为块球状的非规则共晶组织,熔体混合金锡共晶合金中非规则共晶组织的形成机制为枝晶熔断机制.
关键词:
熔体混合
,
非规则共晶
,
凝固组织
,
共晶合金
江波
,
冼爱平
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2006.04.001
随着电子封装无铅化的趋势,选择无铅锡基镀层已成为必然.但是,纯锡及锡基合金镀层具有自发生长锡晶须的倾向,因此研究并阐明锡晶须的生长机理,并采取有效的预防措施,成为目前人们关注的焦点.回顾了锡晶须研究的历史和现状,综述了关于锡晶须的形貌特征、影响锡晶须生长的各种因素及目前对锡晶须生长机理的认识等问题,介绍并分析了几种工业界预防锡晶须生长的主要措施,包括合金化、去应力退火、电镀隔离层、热风整平或热熔.讨论并提出了一些需要研究的课题.
关键词:
锡晶须
,
形貌特征
,
生长机理
,
电镀
