1 上海交通大学 电子信息与电气工程学院, 上海 200240
2 哈尔滨工程大学 材料与化学工程学院, 哈尔滨 150001
3 西北工业大学 柔性电子前沿科学中心(柔性电子研究院), 西安 710072
针对现有柔性温度传感器衬底导热慢的问题, 为快速监测轴承等曲面的温度, 向聚酰亚胺(PI)中掺入3wt%石墨(GR), 制备高导热复合材料, 得到的GR/PI复合薄膜导热率达到0.777W·m-1·K-1, 且具有良好的绝缘性。基于微加工技术, 在GR/PI复合薄膜上制备了铂薄膜柔性温度传感器, 改善了其动态响应特性, 响应时间达到71ms, 优于纯PI衬底上的铂薄膜温度传感器。除此之外, 所制备的柔性温度传感器的线性度、灵敏度和测量重复性等电学性能均较好。将制备的柔性温度传感器用于金属轴表面的温度测量, 与商用红外摄像仪对比, 两者测量值差别较小(±2℃以内)。
1 东北大学 材料科学与工程学院, 沈阳 110819
2 北京矿冶科技集团有限公司, 北京 100160
降低热障涂层面层中的低熔点杂质含量, 可提高涂层的高温稳定性和延长服役寿命。SiO2、Al2O3和Fe2O3是氧化钇稳定氧化锆(Yttria-Stabilized Zirconia, YSZ)热障涂层中几种常见的低熔点氧化物杂质, 均会对涂层的性能产生一定的影响。本研究采用大气等离子喷涂法, 制备SiO2、Al2O3和Fe2O3的含量从小于0.01wt%增加至1.00wt%的YSZ热障涂层。采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)研究了上述涂层的微观结构; 采用激光热导仪测试了涂层的热扩散系数和抗热震次数。研究结果表明, 低熔点氧化物杂质对YSZ涂层的导热性、热处理状态的孔隙率具有明显影响, 且更容易引起涂层的热震失效。当杂质氧化物含量在小于0.2wt%范围内变化时, 涂层的性能变化更为显著。
热障涂层 杂质 YSZ 抗热震性能 导热性 thermal barrier coating impurity YSZ thermal shock resistance thermal conductivity
1 北京工业大学材料科学与工程学院, 北京 100124
2 北京工业大学激光工程研究院, 北京 100124
为获得适用于电子封装的W-Cu材料,对60W-40Cu、70W-30Cu、75W-25Cu和80W-5Ni-15Cu合金进行选区激光熔化实验,研究了W含量对合金微观组织、致密度、热导率、热膨胀系数、表面粗糙度、硬度的影响。结果显示:4种W-Cu合金的成形表面均存在球化现象;当W的质量分数低于70%时,致密化机制为重排致密,W相间几乎不发生连接与团聚,热传导优先在铜相中进行;随着W的质量分数上升到75%,致密化机制主要为固态烧结,热传导路径由以W相为核心、边缘由Cu相包裹的结构单元组成;随着W含量增加,W-Cu合金的热导率和热膨胀系数与理论值的偏差增大,合金的表面粗糙度、硬度均增加。最终获得60W-40Cu、70W-30Cu、75W-25Cu、80W-5Ni-15Cu成形后的致密度分别为97.9%,94.5%,91.6%,91.9%,热导率分别为210.4,176.8,152.7,121.3 W·K
-1·m
-1,热膨胀系数分别为11.05×10
-6,9.33×10
-6,8.17×10
-6,7.02×10
-6 ℃
-1,表面粗糙度分别是9.2,13.7,15.2,15.4 μm,显微硬度分别是183,324,567,729 HV。
激光技术 选区激光熔化 W含量 微观组织 导热性 热膨胀 表面粗糙度
