一、VLSI电迁移效应及自制型电迁移测试系统（论文文献综述）
颜家维[1]（2020）在《Al-1%Si合金中第二相Si析出的调控机理及其对力学性能的影响》文中研究说明铝合金因其高比强度、高导电性和高耐蚀性等优异的综合性能,在各个工业领域都有着广泛应用。铝合金中第二相析出的尺寸与分布对其性能有着至关重要的影响,一般析出相越细小、分布越均匀高密度,则综合性能也会越优。因此,如何获得高密度均匀的纳米第二相析出在工程应用和学术研究上都是一个重要课题。本文选择析出过程简单、成分单一的Al-1%Si合金为主要研究对象,系统地研究了第二相均匀高密度析出的关键因素和调控机理以及其对于力学性能的影响。主要包括三个方面的内容:首先,系统地研究了各种传统热处理工艺参数对Si析出的影响,并分析和归纳了影响析出形貌与分布的主要因素及其微观机理;然后,探索了两种新型电流时效处理（电脉冲和直流电）对Si析出的影响,并分析了电流的焦耳热效应与非宏观热效应的作用机理;最后,利用透射电镜中的高能电子束在Al-1%Si试样中引入空位等缺陷,促进Si原子的扩散与形核,并结合高分辨表征进一步研究了Si析出早期阶段的结构和演化特点。这些研究的结果表明:（1）传统热处理中,Si析出的形貌与分布不仅与时效处理温度直接相关,还会受到固溶、淬火和预时效等处理的间接影响,其控制机理主要与空位浓度和团簇结构有关。低温时效处理能得到高密度均匀的细小Si析出,但析出速度太慢、效率低下;而高温时效处理虽然能在极短时间内获得细密的析出,但容易引起析出颗粒粗化和不均匀等问题。因此,本文提出了一种“短时间高温+长时间低温”的组合时效方式,不仅能获得更加均匀高密度的纳米Si析出,还能显着提高析出速率2～10倍。在时效处理前,较高的固溶温度、快冷速的淬火、低温预时效和时效处理前的快速升温等能进一步促进均匀高密度的纳米Si析出。这主要是因为高温时高浓度的过饱和空位经快速淬火后得以大量保留,而这些空位本身除了促进原子扩散,还能在预时效中形成“空位-Si”团簇结构,为后续析出提供高密度均匀的形核点。但对于较厚的块体试样,由于难以通过常规热处理获得足够的降温/升温速率以及均匀的温度分布,要在整个试样内获得均匀高密度纳米的Si析出还有较大挑战。（2）电流时效处理能在短时间获得比传统热处理更均匀高密度的纳米Si析出并能有效提升Al-1Si合金的力学性能,其中电脉冲得到的析出效果比直流更优异,且具有更高的能量利用效率。相比传统热处理,电流处理能更高效地促进Si析出,主要因为它的两个优势:首先,电流的焦耳热效应能快速加热试样,电流密度越高,则析出速度越快;其次,电流独有的非（宏观）热效应也能显着促进析出,例如在液氮环境抑制宏观热效应的条件下,电脉冲依然能通过高电流密度显着提高Si原子的扩散速率。关于非（宏观）热效应对析出的影响机理,本文认为主要是电流在晶体缺陷附近的选择性（局部）加热效应加速了空位和Si原子的扩散与迁移,同时不稳定的团簇结构也能在电流处理时间较短、环境温度较低的条件下得以大量保留,作为析出形核点,使得最终析出尺寸更细小、分布更加均匀高密度。（3）在电子束辐照实验中观察到了Si的动态形核与析出,不仅进一步揭示了空位对Si形核与析出的关键作用,也展示了Si析出早期阶段会形成不同的原子结构。电子束辐照中观察到的快速Si析出,一方面是因为电子束引入的空位等缺陷大幅加速了辐照区域内原子扩散以及Si纳米颗粒的形核,另一方面也是因为试样内初始空位浓度足够高（已经具备了均匀形核析出的条件）。在电子束辐照过程中得到的绝大部分Si的尺寸仅数纳米,与基体均为共格或半共格关系。但是,其中一部分Si的形核结构并不稳定,有些甚至会在辐照过程中突然消失。造成这种现象的主要原因可能是,在转变成稳定析出结构之前,这种Si的形核结构需要一定的空位或位错环帮助其维持共格关系,否则会在长大过程中失稳而回溶至基体中,同时电子束辐照产生的离位损伤也可能进一步造成早期Si析出的不稳定。上述的研究结果表明,新型电流时效处理比传统热处理具有更大的析出调控空间,而电子束辐照研究不仅加深了对铝合金早期析出过程的认识,也为探索更加复杂的析出机理提供了一种新技术手段和研究思路。
任春雄[2]（2020）在《极端温度下高电流密度微焊点可靠性研究》文中研究说明深空探测越来越成为世界各国航空天领域重要活动,而电子设备遭受的温度环境越来越复杂,因此对焊点的可靠性提出了更高的要求,但是各国大多采用控温措施来保证焊点在正常温度范围内工作,这样势必会提高探测器的重量,进而大大提高了成本;另外一方面,随着焊点的小型化,焊点通过的电流密度随之提高,然而电流密度的提高会触发焊点的电迁移效应,从而加速了焊点的失效。因此,探索焊点在极低温条件下存储后界面微观组织演变及力学性能变化,研究焊点在极低温以及极低温大温变冲击条件下通以高电流密度的微观组织变化,对深空探测领域焊点可靠性理论的建立具有重要的科学意义。本文首先对Sn37Pb/Cu和SAC305/Cu焊点进行了极低温条件下的存储试验及剪切力学试验。试验结果表明,两种焊点在-196℃和-100℃下界面金属间化合物均呈现柱状生长,不同于高温150℃下的平面状生长,但IMC生长规律均为抛物线规律,IMC成分始终为Cu6Sn5,但是-196℃下IMC生长速率较快,通过ANSYS仿真模拟可知这是由于-196℃下应力梯度大于-100℃下应力梯度导致。而两种焊点在-196℃和-100℃下剪切强度随存储时间延长而下降,这主要是由于IMC厚度增加导致。其次,对SAC305焊点在自制简易球珊阵列（BGA）封装结构中,通以1.5×104 A/cm2电流密度,放置于极低温条件下进行了电迁移试验。试验结果表明,不同于室温下焊点会发生电迁移效应,-196℃下焊点不会发生电迁移效应,但不论电流方向的变化,阳极和阴极界面微观组织均呈现柱状生长,通过COMSOL仿真模拟可知这是由于-196℃下应力梯度大室温下应力梯度两个数量级导致,同时也通过模拟预测焊点在此电流密度下处于-196～-30℃不会触发电迁移效应。对于焊点两端电阻变化,-196℃下焊点电阻呈先降低后缓慢上升的变化,室温下整体呈现上升的变化。最后,对SAC305焊点在自制简易球珊阵列（BGA）封装结构中,通以1.5×104 A/cm2的电流密度,放置于极低温大温变条件下进行了电迁移试验。试验结果表明,随着热冲击次数的增加,前期焊点阳极处IMC呈平面状生长,成分也逐渐演变为Cu6Sn5和Cu3Sn的双层IMC,阴极处IMC逐渐变薄;后期却由于电流方向的不同呈现不同的变化,应力梯度与电子风力方向相同的焊点,阳极处IMC厚度持续快速增加,阴极处即将被熔断,而应力梯度与电子风力相反的焊点,阳极处IMC厚度减小,而阴极处IMC厚度快速增加;通过COMSOL仿真模拟可知这是由于后期应力梯度驱动力要大于电子风力驱动力导致。对于在极低温大温变条件下,焊点失效模式主要是贯穿IMC的裂纹导致。对于焊点两端电阻变化,整体呈现上升趋势。
王明勇[3]（2020）在《离子液体—电迁移法分离锂同位素》文中进行了进一步梳理自然界中稳定存在的锂同位素有两种,即锂-6和锂-7,其自然丰度分别为7.58%和92.42%。锂-6和锂-7在核工业中有着重要的用途。30%以上丰度的锂-6可以应用于民用受控核聚变过程,90%以上丰度的锂-6可以应用于军用非受控核聚变过程;而锂-7丰度为99.99%以上的7Li OH可作为压水反应堆的p H调节剂,锂-7丰度大于99.995%的7Li2Be F4则为熔盐反应堆的冷却剂。因此,由自然丰度的锂产品分离得到高丰度锂同位素产品对于核工业原料的稳定供给具有重要意义。当前文献报道的唯一实现工业化应用的锂同位素分离方法是锂汞齐法,该方法中使用大量的金属汞会带来环境风险,且对操作人员具有潜在的职业健康危害。因此,随着人们对环境问题和职业健康的日益重视以及核工业对高丰度锂同位素产品需求的日益增加,寻找锂汞齐法的替代方法日趋迫切。离子液体-电迁移法在于利用锂同位素离子在离子液体相中电迁移速率差异实现锂同位素分离,其是一种环境友好的新型分离方法。本文主要从以下方面开展离子液体-电迁移法分离锂同位素的研究工作。（1）通过研究离子液体阴、阳离子迁移至电极溶液的浓度,研究离子液体-电迁移法分离锂同位素中离子液体离子向电极溶液的电迁移规律。得出如下结论:1?体系中离子液体阴阳离子的迁移受到三种力的相互作用,分别为:电迁移力、扩散力和回溶力;电迁移力驱使阴、阳离子分别向阳极液和阴极液方向迁移,扩散力驱使阴、阳离子同时向阳极液和阴极液方向迁移;回溶力驱使迁移至电极液的阴、阳离子回溶至离子液体相中。2?随着电流的增大,电迁移作用逐渐增强,使得离子液体阳离子向阴极水溶液的迁移量随之增加,向阳极水溶液的迁移量随之减少;同时,离子液体阴离子向阳极溶液的迁移量增加,向阴极溶液的迁移量减少。表明了离子液体阴阳离子在电场作用下的定向迁移行为和离子液体离子的迁移量与电场强弱直接相关。3?当电极液为碱性或溶解Li N（CF3SO2）2时,离子液体阳离子与溶液阴离子生成新的疏水性离子液体,并回溶至离子液体相导致电极液中迁入的阳离子量明显减少。4?将Li N（CF3SO2）2溶入离子液体时,离子液体阳离子的迁移量也受到明显抑制,锂离子取代部分离子液体阳离子迁移进入电极液,由此推断体系中离子液体相的导电机制可能是离子液体阴阳离子的定向迁移,以及电场作用下锂离子可以在离子液体相定向迁移。（2）通过检测施加电场后锂离子在阴极溶液中的浓度,研究离子液体-电迁移法在分离锂同位素的过程中锂离子在离子液体/水溶液二元体系中的迁移情况。研究证明:1?锂离子不能从阳极水溶液直接电迁移穿过离子液体/阳极水溶液界面进入离子液体相。2?直接溶入离子液体的锂离子可以电迁移进入阴极溶液。3?溶入二甲亚砜的锂离子可以从阳极溶液通过离子液体相电迁移进入阴极溶液。初步推测是水溶液中的水合锂离子难以穿越疏水型离子液体/阳极水溶液界面,溶解在二甲亚砜中的锂离子没有结合水分子或者络合的水分子数目较少,在疏水性离子液体/二甲亚砜界面处受到的阻力较少,故可以穿过界面。检测该过程阴极溶液中的锂同位素值,证实该方式具有微弱的锂同位素分离效应。（3）将锂离子通过萃取过程负载至离子液体-冠醚体系中,再对载锂的离子液体-冠醚体系施加电场,使锂离子从离子液体-冠醚体系部分迁出,研究锂离子电迁移过程中的同位素分离效应。结果表明电场作用可使锂离子从离子液体-冠醚体系为主组成的有机相电迁移进入阴极水溶液,其过程可实现锂同位素的分离。实验表明:低电压下,锂-7优先从有机相电迁移进入阴极水溶液;而在高电压下,锂-6优先从有机相电迁移进入阴极水溶液。在两段式过程中,电迁移使得锂同位素值从-7.6达到-21.5;在三段式过程中,阴极溶液的锂同位素值从-5.7达到-16.1,阳极溶液迁入的锂离子同位素值达到6.4。锂同位素分离受到离子电迁移、锂离子扩散和冠醚络合作用的共同影响。
王艺橦[4]（2020）在《电-热-力耦合场下Al-Mg-Si合金的组织演变及强韧化机理研究》文中提出铝合金因具有优良的导电性,导热性、优异的强度和塑性、良好的可焊性,易加工性和耐蚀性等优点,在航空航天、轨道交通和汽车制造等领域有十分广阔的应用前景。随着工业技术的不断发展,对铝合金的加工及制备工艺提出了流程更短、效率更高、力学性能更优的要求。传统的热处理工艺虽然具有成熟的工艺体系,也能较好地提高铝合金的力学性能,但存在工艺周期长等问题,在生产效率方面存在着严峻的考验。对于材料而言,其性能主要取决于组织结构,铝合金的组织结构对温度的敏感性非常高,传统技术在控制温度稳定性方面存在诸多难题。基于细晶强化和析出强化等两种主要的铝合金强化机制,形变热处理可作为一种成熟有效的强化方法。然而,由于铝合金层错能较高,对材料的热处理参数要求过于严苛。而一些新型的制备超细晶的方式,对于铝合金而言,在获得超细晶的同时,也会引入大量晶体缺陷,从而导致塑性下降,无法满足对其综合力学性能的要求。因此,一种新型高效的提高铝合金力学性能的方法的提出将是铝合金工业生产领域发展的必然选择。脉冲电流处理技术是一种在短时间内将高能量的电-热-力耦合场输入到材料中以显着改变材料的组织形貌和力学性能的技术。目前,该技术已在液态金属凝固、疲劳裂纹修复、组织细化等领域得到广泛应用。此外,脉冲电流在同时提高金属材料的强韧性方面已取得一定的成就。因此,采用脉冲电流技术对铝合金进行处理,对满足铝合金工业生产的需求,实现高效率、高力学性能的目标具有重要的理论及指导意义。本文以Al-Mg-Si合金（6061铝合金）为实验材料,通过对脉冲电流处理电压、时长及脉冲电流作用时机进行调控,成功地制备出了超高强、超高韧的6061铝合金。通过多种组织表征手段及力学性能检测方法,从形貌观察、有限元模拟、定量计算等角度揭示出不同脉冲电流处理方式下合金的组织演变规律及强韧化机制。具体结论如下:（1）揭示出电-热-力耦合场对6061铝合金的析出过程的影响。随脉冲电流处理的电压,时长及脉冲电流作用时机的不同,6061铝合金的析出行为存在如下变化:对固溶态6061铝合金进行高电压短时长的脉冲电流处理,可促进Al5Fe Si相的析出,有效地钉扎了位错;对固溶态6061铝合金进行低电压高时长的脉冲电流处理,促进了Mg2（Si,Cu）3团簇的析出,有效地推迟了塑性变形过程中的屈服阶段并阻碍了位错的缠结;对轧制态6061铝合金进行脉冲电流处理,促进了Mg4（Si,Cu）团簇的析出,该团簇具有一层富Cu的壳结构,可有效防止其在时效过程中的生长,避免过时效的提前出现。（2）揭示出脉冲电流对位错运动及组态的影响。对于低位错密度的初始态,当电流方向与位错方向之间角度从0°90°之间变化时,脉冲电流可促进位错的滑移及增殖,促进了具有各向同性的胞状组态的形成,这种组态可使时效过程中的Mg2Si相产生球化;而对于高位错密度的初始态,脉冲电流可有效地打破位错缠结的组态,促进规则排布的且稳定性较高的位错网状结构的形成,为时效过程中Mg2Si相的析出提供了更多的形核位置,也使后续时效态的合金具有更高的位错密度。（3）揭示出脉冲电流处理极大地促进了固溶+冷轧试样的再结晶进程,有效地细化了α-Al晶粒。同时,电子风强烈地冲击了α-Al晶界并产生了大量的晶体缺陷,从而使α-Al晶界被Mg4（Si,Cu）团簇充分浸润。此外,在电流作用下,受增强的Mg元素扩散通量的影响,析出相从晶内到晶界上的尺寸分布是呈梯度变化的。Mg4（Si,Cu）团簇以及Mg2Si相的析出降低了基体的溶质浓度,削弱了位错与柯氏气团的交互作用,从而抑制了塑性变形过程中的PLC效应,使形变更加均匀、稳定。（4）揭示出在基体无任何相变以及不施加任何塑性变形的前提下,采用脉冲电流循环处理成功地实现了6061铝合金的组织细化。和传统循环处理的合金相比,经脉冲电流循环处理的合金的晶粒尺寸降低了96.6%;此外,多次的脉冲电流处理还显着加快了（111）最密堆积面上的位错运动并促进相应小角度亚晶的形成,提高了{111}//ED的织构强度。这种织构的出现可避免解理裂纹的穿晶扩展,对合金强韧性的提升有利。（5）揭示出脉冲电流作用下6061铝合金的强韧化机理。和传统处理相比,脉冲电流处理可提高位错强化、析出强化对时效态合金屈服强度的贡献;而对于冷轧态合金,脉冲电流处理则可提高晶界强化对屈服强度的贡献;此外,在晶粒细化、必要几何位错的胞状组态以及有利的晶体取向的综合影响下,6061铝合金的塑性也得到了改善。（6）揭示出采用脉冲电流处理可实现6061铝合金强度和塑性在极短时间内的同时提高,打破了传统处理过程合金的强度与塑性此消彼长的趋势,成功地制备了高强及高韧的6061铝合金,极大地提高了处理效率。经脉冲电流处理的高强6061铝合金,与传统T6态的6061铝合金相比,抗拉强度提高了47.2%,综合力学性能提高了45.4%。经脉冲电流处理的高韧6061铝合金,与传统固溶态试样相比,其抗拉强度提高了48.9%,与传统T6态的6061铝合金相比,其塑性提高了78.9%。本文通过选用不同的脉冲电流处理的电压,时长及脉冲电流作用时机,揭示出脉冲电流作用对铝合金的组织演变规律及强韧化机制,证实了脉冲电流作用可进一步提高Al-Mg-Si合金的力学性能,为开发出一种新型高效的提高铝合金力学性能的方法提供了实验参考和理论依据。
尹彭璐[5]（2020）在《基于电脉冲处理的40Cr钢组织与性能调控》文中指出低合金高强钢作为当今工业领域应用最广泛的金属材料之一,其强韧化一直是钢铁研究的一个重要课题。然而,传统处理工艺一般具有成本高、周期长、污染严重等特点,并且难以充分开发材料的潜力。而电脉冲作为一种瞬时高能输入技术,已经被大量研究证明是一种改善组织和提高性能的有效手段,并且高效经济,节能环保。本论文将电脉冲技术应用于40Cr钢的淬火和回火处理,通过检测其显微组织、断口和微观内应力的变化,系统地研究了脉冲电流对40Cr钢固态相变的影响规律和作用机制。对比传统热处理,研究了电脉冲处理对40Cr钢力学性能和抗延迟断裂性能的影响,得到了能使其综合性能最优的电脉冲处理工艺参数。（1）由于电脉冲处理极短的高温停留时间和脉冲电流对奥氏体形核的促进作用,退火冷拔态试样经电脉冲淬火（electropulsing quenching,EQ）后可获得比传统淬火（conventional quenching,CQ）更细小的马氏体组织。最佳的EQ参数为480 ms,此时的硬度为690 HV,原奥氏体晶粒平均尺寸为14.65μm。相比于CQ,480 ms EQ能使试样获得更高的位错密度,相应地,微观残余应力也更大,这可以归因于电脉冲处理过程中极端非平衡的相转变条件。此外,EQ还会引起晶粒取向的剧烈变化,使得试样具有较大的Schmid因子,并且在电流方向上形成<110>丝织构。480ms EQ试样经520℃传统回火（conventional tempering,CT）后,可获得与12.9级螺栓相当的力学性能（传统调质态试样的性能等级只有10.9级）。（2）480 ms EQ试样的最佳电脉冲回火（electropulsing tempering,ET）工艺参数为:100 ms ET、循环3次（3×100 ms ET）;此时的显微硬度为654 HV,最大抗拉强度为2241 MPa,断裂延伸率为15.2%。对比250℃CT,3×100 ms ET引起的位错密度下降较少,但对微观残余应力的释放效果几乎相同。ET过程快速的应力释放可归因于在脉冲电流引起的焦耳热、电子风力和热压应力的综合作用下位错滑移速率的增加。此外,由于脉冲电流对低导电率相形成有抑制作用,480 ms EQ试样经3×100 ms ET后没有?-碳化物析出。（3）适宜参数的循环EQ可以促使原奥氏体晶粒进一步细化,这主要归因于相变过程中晶体缺陷密度的增加,即相变硬化。最佳循环EQ的工艺参数为:三次循环EQ,每次的EQ时长依次为440 ms、400 ms和380 ms;此时试样的平均原奥氏体晶粒尺寸为4.98μm,硬度为780 HV。最佳参数循环EQ试样经3×120 ms ET后综合力学性能达到最优,此时的硬度为692 HV,最大抗拉强度为2336 MPa,断裂延伸率为15.1%。（4）电脉冲处理有一定的除氢效果,并能降低氢脆断裂倾向。相比于传统调质态试样,最佳参数电脉冲调质态试样的延迟断裂时间增加了0.9倍。抗延迟断裂性能的提高可能与脉冲电流引起的组织细化（晶粒更加细小、碳化物更加弥散）和内应力变化有关。此外,利用电脉冲技术对40Cr螺栓钢进行调质处理时,建议将硬度控制在360-390 HV范围内。
黄兴[6]（2020）在《微流控台阶乳化液滴制备技术及机理研究》文中提出液滴微流控作为操控并利用微液滴进行各种分析的新兴技术,因其混合效率高、传热效率高、交叉污染小以及所需样品量少等优点而在分析化学、组织工程以及单细胞分析等诸多生物化学领域应用广泛。日益成熟和丰富的液滴微流控应用对基础的液滴制备技术提出了新的要求,主要包括大通量制备单分散液滴以及液滴成分结构的复杂化等问题。其中,台阶乳化（step emulsification）是一种由几何形状诱导拉普拉斯压力差进而自发形成液滴的微流控液滴制备方法,具有低剪切、对流量不敏感以及结构简单易于集成的特点,为上述问题的解决提供了可能。本文针对目前台阶乳化液滴制备方法和机理研究中的关键问题,提出了多通道相互作用的台阶乳化新方法,揭示了乳化单元间的协调作用以及机制转变机理;进一步通过电场控制多通道间的融合作用并建立了电融合台阶乳化的数学模型;首次研究了矩形截面通道中高度的不均匀性等问题对液滴形成过程的影响。相关研究成果对台阶乳化法的实际应用具有重要的理论指导意义。主要研究内容及结果如下:（1）设计制作了基于微通道塑料薄膜的多通道台阶乳化液滴制备装置,并搭建了电控制系统和微流控实验平台。根据台阶乳化液滴制备法的特点,建立了相应的数值计算模型,并通过实验对比准液滴尺寸演化规律,验证了数值计算结果的准确性。（2）在多通道台阶乳化装置上发现了交替式自协调现象和同相自协调现象。在多通道台阶乳化中,若相邻离散相流体不发生融合,则液滴会自动产生交替形成的模式,称为“交替式自协调”。交替式自协调的存在对相邻通道台阶乳化频率产生了锁定作用,该锁定作用可以抵抗约25%的流量波动。而若表面活性剂含量低,则饼状流动尖端之间可以通过碰撞发生融合,导致相邻通道间的离散相流体合并为一而产生同步的效果,称为“同相自协调”。同相自协调可以抵抗约50%的流量波动而维持通道间的同步锁定作用,保持液滴的单分散性。交替式自协调、同相自协调和jetting模式之间的临界转变主要由台阶结构参数S/H和毛细数Ca两者共同决定。（3）首次提出了电融合多通道台阶乳化液滴制备方法。通过研究直流电压对流动尖端电融合的影响,发现融合瞬间的接触长度随电压的增大而减小,且只与电压有关,验证了电融合发生的原因是油相液膜在电场下的失稳破裂。而当采用交流电信号时,频率的增大会导致融合变慢。将电融合规律与台阶乳化的流体动力学过程相结合,建立了描述电融合台阶乳化液滴生成过程的数学模型,并与实验结果相吻合。以断裂时间为关键参数建立的尺寸预测模型在高电压区域能够较好地预测液滴直径,而直接拟合的模型则可以在较大参数范围内都很好地计算液滴尺寸。根据电融合台阶乳化法的特点,其可用于控制液滴尺寸对流量的响应以及控制液滴的融合比,还可以用于制备层状多组分液滴或作为无堵塞的液滴微反应器。（4）在便携式矩形微管中进行了台阶乳化液滴制备,并发现在哑铃型截面通道中产生的双通道台阶乳化也存在交替式自协调现象。根据便携化矩形微管中存在的通道截面不是完全矩形的应用背景,进一步通过数值模拟发现通道高度的不均匀性会令离散相流体无法占满整个通道,其宽度比随不均匀性的增加而减小,液滴尺寸则相应变大。在矩形截面的微通道中还可以通过多通道中的分流混合建立浓度梯度,从而结合台阶乳化法制备含有一定浓度梯度的液滴,且所得液滴中的浓度梯度与扩散系数有关。
姚宗湘[7]（2019）在《电子封装无铅微焊点的蠕变行为及镀层锡须生长机制研究》文中指出伴随电子产品日益趋向无铅化、多功能化和极小化,电子封装互连微焊点和锡镀层所承受的电载荷及热载荷越来越严重,以致蠕变、锡须等可靠性问题越来越突出,已成为学术界和业界广泛关注的焦点。本论文系统地研究了不同含量微量合金元素（Bi、Ni）对Sn-0.3Ag-0.7Cu（SAC0307）低银无铅钎料线性微焊点的拉伸蠕变及断裂行为的影响,进一步研究了热-电耦合作用下微焊点元素扩散、界面IMC生长演变规律及蠕变断裂行为;同时,在阐明锡镀层厚度及外加载荷对锡须生长行为的影响规律的基础上,首次提出了外加载荷作用下镀锡层锡须的复合生长机制。研究了不同Bi含量（1.03.0%）和Ni含量（0.020.10%）对SAC0307钎料微焊点在80125℃温度和815 MPa应力作用下的拉伸蠕变变形及断裂行为的影响,并构建了其蠕变本构方程。结果表明:（1）微量元素（Bi、Ni）均提高了微焊点的蠕变激活能（Q）和蠕变应力指数（n）,Bi、Ni含量分别为3.0%和0.05%时微焊点的抗蠕变性能最强;（2）Bi、Ni对微焊点的蠕变激活能和蠕变应力指数影响接近,其值都分别在82.4494.41 KJ/mol和4.354.75之间,主要原因是在该温度和应力范围内,蠕变变形都受位错攀移控制;（3）Bi、Ni对微焊点断裂方式有显着影响,Bi在SAC0307微焊点中以颗粒状弥散分布在微焊点内部,起到阻碍位错运动、增加晶界滑移的作用,导致其微焊点蠕变断裂集中发生在钎料部位,断裂方式以韧性断裂为主;含Ni元素的SAC0307钎料微焊点中,在界面和钎料内部形成尺寸较为细小的(Cu1-xNix)6Sn5晶粒,该晶粒的形成既增加了位错数量,又起到阻碍晶间滑移的作用,使微焊点的断裂位置在钎料/IMC界面处,断裂方式以韧-脆混合断裂为主。研究了SAC0307-3.0Bi钎料微焊点在热-电耦合作用下的元素扩散、界面金属间化合物（IMC）的生长演变、热-电耦合预处理对微焊点的蠕变变形及断裂行为的影响规律,构建了热-电耦合作用下微焊点的蠕变本构方程。结果表明:（1）随热-电耦合加载时间的增加,阴极界面形貌变化显着,IMC厚度呈现减少的趋势;而阳极界面厚度与加载时间近似呈抛物线变化特征。耦合实验初期,焊点两侧元素扩散方式以浓度梯度引起的元素扩散为主,扩散到一定程度后,浓度梯度减少,随后以电子风力引起的原子扩散占主导。（2）热-电耦合会加速阴极侧空洞和微裂纹的形成,从而加速焊点的失效进程,耦合电流密度越大或耦合时间延长,空洞形成和微裂纹扩展速度越快。（3）热-电耦合预处理对微焊点蠕变变形曲线特征影响较小,但随着热-电耦合加载时间的增加,微焊点的蠕变速率增加,蠕变寿命显着缩短,抗蠕变性能降低。热-电耦合预处理改变了SAC0307-3.0Bi钎料微焊点蠕变断裂位置和断裂方式,蠕变断裂位置由预处理前的集中发生在钎料处向阴极界面转移,断裂方式由韧性断裂向脆性断裂过渡,断口处有明显的裂纹和空洞,但其蠕变变形仍受位错攀移控制。研究了热-力耦合对锡镀层表面锡须生长密度及生长速度的影响规律。结果表明:（1）随着热-力耦合加载时间的增加,锡须生长速度和密度显着增加,经50℃热-力耦合作用24 h后的镀层表面锡须的平均生长速度和平均长度均最大,分别为194根/mm2和3.43μm,并且拉应力作用下镀层表面生长的锡须数量明显比压应力下少。进一步研究发现,在外加载荷作用下,镀锡层锡须生长机制是一种动态再结晶机制和IMC生长压应力机制协同作用下的复合生长机制;（2）经电流加载的镀层表面,阳极端锡须生长的最大长度与直径明显大于阴极端;相同电流密度加载,阴极端先于阳极端出现圆形空洞;随电流密度加载时间的延长,阴极端空洞逐渐聚集形成裂纹,裂纹宽度随电流密度的增加而变宽。
王国田[8]（2019）在《电场作用冷坩埚定向凝固Ni-25Al合金组织与性能研究》文中进行了进一步梳理Ni-25Al金属间化合物,具有抗氧化性好、密度低、导热系数高以及在特定温度区间,屈服强度随温度的升高而升高等特点。有望成为一种优良的高温结构材料,应用于燃气涡轮机的叶片和喷气发动机上。然而,铸态Ni-25Al合金的沿晶断裂导致其室温塑性差,限制了Ni-25Al合金的推广及应用。定向凝固技术可以形成柱状晶以消除其横向晶界,是改善其塑性的良好途径之一,近年来合金在定向凝固过程中施加电场,可以减小增强相的尺寸、减小一次枝晶间距,促进晶间液相对流,以及促进形核和液相的整体同时凝固趋势。但是目前的研究大多集中于对低熔点合金的影响,对于高熔点的合金及金属间化合物涉及较少。本文主要研究电场作用下的Ni-25Al合金定向凝固过程,重点考察电场对Ni-25Al合金定向凝固组织和力学性能的影响。首先本文研究了无电场影响的Ni-25Al合金定向凝固生长过程。通过定向凝固Ni-25Al合金实验,发现抽拉速度对合金定向凝固的组织有很大影响,一次枝晶间距λ（μm）随着抽拉速率v(mm·min-1)的增加而减小并符合Hunt,Kurz和Fisher模型所推导的公式,与下拉速度满足关系:λ=39.6v-0.43。与铸态相比,不同下拉速度下的定向凝固试棒的拉伸性能都得到了显着提高,在下拉速度为0.5mm·min-1时,表现出较大的拉伸伸长率8%,屈服强度较小为66MPa。随着下拉速率的提高,试棒的伸长率下降,但屈服强度有所增加。本文还考察了定向凝固Ni-20Al-10Fe-0.2B,当抽拉速度为2.5 mm·min-1时,拉伸伸长率达21%和屈服强度达到270MPa,抗拉强度达到830MPa。由于合金化元素的加入,实现了固溶强化既提高了合金的强度又改善了合金的塑性,同时B元素对晶界的强化,使合金由沿晶断裂转为穿晶断裂,从而使合金塑性和拉伸强度提高。其次,为能够直观地观察外加电场对Ni-25Al合金定向凝固过程的影响,采用一种透明AMPD-4.1at%SCN亚包晶模拟物来近似模拟实验中所采用的Ni-25Al合金的实验现象。研究发现与未施加电场相比,施加电场后亚包晶模拟物柱状晶明显细化,并且随着电流强度的增加,一次枝晶间距减小,一次枝晶间距λ（μm）与电流强度J（mA）之间满足:λ=23.67-3 5J-3.88×10-1414 J2。最后,为开展电场影响下Ni-25Al合金的定向凝固实验,设计了电场作用下的定向凝固实验装置。研究发现,随电流强度的增大,凝固界面受热更均匀,趋于平滑,一次枝晶间距逐渐减小,一次枝晶间距λ（μm）与电流强度J（A）之间满足:λ=43.8-0.46J-0.82×10-5J2;同时,外加电场对定向凝固组织的析出相也有很大影响,在未加电场时析出相为B2结构NiAl,施加电场有利于Ni-25Al合金定向凝固过程中B2结构的NiAl相向L10结构的马氏体转变,当电流增大至20A时,转变为晶面对称的孪晶马氏体相,析出相的形貌也由“矛”状转变成“板条”状,板条之间界面平直,马氏体转换完整。拉伸试验结果表明,与未施加电场试样相比,电场作用定向凝固试样室温强度和塑性上都得到了很大提高,其中,Ni-25Al试样室温拉伸伸长率由铸态的2%提高到12%,屈服强度由141MPa提高到160MPa。Ni-20Al-10Fe-0.2B室温拉伸伸长率由铸态9%提高到23%,抗拉强度由550MPa提高到735MPa。
杨芝[9]（2018）在《TZM合金与WRe合金的SPS扩散连接及机理研究》文中研究说明本工作采用放电等离子烧结技术（SPS）,对钛锆钼（TZM）合金和钨铼（WRe）合金进行高温直接扩散连接和添加钛（Ti）中间层低温扩散连接两种实验方案。采用扫描电镜、能谱仪及强度测试等手段对焊接接头的微观组织和力学性能进行分析,确定最佳的工艺参数,并且对其机理进行探索。在不添加任何中间过渡层时,通过分析圆片试验件接头的组织形貌、力学性能及热疲劳性能,获得最佳焊接工艺参数,再采用最佳工艺焊接拉伸试验件、结构试验件及点火试验件。对于圆片试验件,当压力为20 MPa,保温时间为30min时,13001600 oC焊接温度区间内均实现了TZM合金与WRe合金的有效连接,界面平整,无裂纹及未焊合的区域。元素Mo与W的扩散深度随焊接温度的增加而增加,在同一焊接温度下Mo在WRe的扩散深度大于W在TZM的扩散深度,在TZM/WRe界面谱线连续光滑,生成了钼钨固溶体。当焊接温度为1500oC时,TZM/WRe接头的室温剪切强度达到最大值,剪切强度和三点弯曲强度分别为497±50 MPa和910±65 MPa;对于拉伸试验件,TZM/WRe接头室温拉伸强度达到475±33 MPa;对于结构试验件,TZM/WRe接头经过1500次热震后,界面组织光滑平整,未见有裂纹出现,可推测TZM/WRe接头具有优异的高温性能。通过添加Ti中间层实现了TZM合金与WRe合金的低温扩散焊接。研究了SPS扩散焊接温度和Ti中间层的初始状态对TZM/Ti/WRe接头的微观组织和力学性能影响规律。在8001000oC的焊接温度区间内,TZM/Ti/WRe接头焊缝中未出现连续孔洞、微裂纹和未焊合等焊接缺陷;Mo与W在Ti中的扩散形成固溶体,且扩散深度随焊接温度的增加而增加,在同一焊接温度下Mo的扩散深度大于W的扩散深度;与Ti箔相比,相同焊接温度下Mo与W在Ti粉中间层中的扩散均匀性差;当焊接温度为900oC时,TZM/Ti/WRe接头的室温剪切强度达到最大值;焊接温度过低,W在Ti中的扩散不充分,导致TZM/Ti/WRe接头断裂发生在Ti/WRe界面上,断口平整光滑并伴有沿晶断裂;焊接温度过高,Mo元素在Ti晶界上富集,TZM/Ti/WRe接头的断裂位置转而发生在TZM/Ti界面上;在相同的焊接温度下,钛箔接头的剪切强度大于钛粉接头的剪切强度。
邵杰[10]（2017）在《铜微互连线的原子迁移失效研究》文中认为随着微互连向深亚微米尺度发展,电流密度高、应力集中、散热难等问题愈发突出,原子迁移失效逐渐成为了超大规模集成电路不可忽视的可靠性问题。铜比铝具有更低的电阻率、更好的抗电迁移性能,已经成为新一代互连材料,但是针对铜互连的原子迁移研究还远远不够。本文以铜微互连线为研究对象,结合多物理场耦合模拟和电迁移加速测试,研究原子迁移行为及孔洞的演化过程,主要内容包括:（1）开发了原子迁移模拟程序,针对铜微互连线进行了模拟。基于原子通量散度理论,结合开发的应力梯度求解脚本、ANSYS结构—热—电耦合多物理场模型、APDL和生死单元技术,实现了原子迁移静态和动态模拟。结果显示:电流密度不会影响迁移断开位置,而参考温度和缺陷孔洞会使得断开位置发生转移;环境温度对迁移寿命的影响远高于退火温度;电流密度小于13.5MA/cm2时,应力迁移处于主导地位,超过13.5MA/cm2则是电迁移主导。我们还发现原子迁移过程中孔洞的演化主要是由电迁移和应力迁移所致,热迁移的作用可以忽略。（2）设计了铜微互连线原子迁移加速测试实验,研究了电流、环境温度对迁移寿命和迁移行为的影响。采用光刻、溅射、退火等工艺制备出测试样片并设计了专用夹持装置。通过不同的电流加载方式证明了原子迁移失效和瞬时过载失效是截然不同的:过载失效有明显的熔化现象,迁移失效结构表面有大量孔洞,我们还发现迁移寿命和环境温度呈线性关系。这都与仿真结果非常相似,验证了开发模拟程序的准确性和可靠性。直角弯折和直线过渡区域均发现了大量的孔洞（或者直接断开）,小丘有向直线过渡区域淤积的倾向。电阻—时间曲线的波动从侧面证明了原子迁移过程中孔洞的扩展还伴随着重新填充。上述研究有助于深入理解铜互连线的原子迁移现象及失效特征,为铜互连的可靠性设计提供了基础。
二、VLSI电迁移效应及自制型电迁移测试系统（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、VLSI电迁移效应及自制型电迁移测试系统（论文提纲范文）
（1）Al-1%Si合金中第二相Si析出的调控机理及其对力学性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 铝合金中的第二相析出 |
| 1.2.1 析出相的种类与结构 |
| 1.2.2 析出相的强化机制 |
| 1.2.2.1 位错切过强化机制 |
| 1.2.2.2 位错绕过强化机制 |
| 1.2.2.3 其他强化机制理论 |
| 1.2.2.4 小结 |
| 1.2.3 析出相的形核 |
| 1.2.3.1 均匀形核 |
| 1.2.3.2 非均匀形核 |
| 1.2.3.3 析出相形核的调控难点 |
| 1.3 铝合金析出调控技术的研究现状 |
| 1.3.1 传统热处理工艺 |
| 1.3.1.1 均匀化与固溶处理 |
| 1.3.1.2 淬火 |
| 1.3.1.3 自然时效 |
| 1.3.1.4 人工时效 |
| 1.3.1.5 传统热处理的局限性 |
| 1.3.2 加工变形工艺 |
| 1.3.3 通电(辅助)处理 |
| 1.3.3.1 直流电处理 |
| 1.3.3.2 交流电处理 |
| 1.3.3.3 电脉冲处理 |
| 1.3.4 小结 |
| 1.4 Al-1%Si合金的研究现状 |
| 1.5 本文的选题意义与研究内容 |
| 1.5.1 选题意义 |
| 1.5.2 研究对象与主要内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 材料的选择 |
| 2.1.2 均匀化预处理 |
| 2.2 固溶和时效处理 |
| 2.2.1 固溶与淬火 |
| 2.2.2 传统时效热处理 |
| 2.2.3 电流时效处理 |
| 2.2.3.1 电脉冲处理 |
| 2.2.3.2 直流电 |
| 2.2.3.3 电子束辐照 |
| 2.3 性能测试 |
| 2.3.1 单向拉伸实验 |
| 2.3.2 显微硬度试验 |
| 2.3.3 导电性测试 |
| 2.4 .微观结构表征 |
| 2.4.1 析出相的统计分析 |
| 2.4.2 析出相与基体的取向关系 |
| 2.4.3 位错形貌的表征 |
| 第三章 传统热处理对Si均匀析出行为的影响 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验方案 |
| 3.3 实验结果 |
| 3.3.1 时效热处理Al-1Si合金中Si的析出行为 |
| 3.3.1.1 低温时效中的Si析出 |
| 3.3.1.2 高温时效中的Si析出 |
| 3.3.1.3 组合时效处理中的Si析出 |
| 3.3.1.4 小结 |
| 3.3.2 时效前的热处理对Si析出行为的影响 |
| 3.3.2.1 固溶处理对于Si析出的影响 |
| 3.3.2.2 预时效处理对于Si析出的影响 |
| 3.3.2.3 时效升温速率对Si析出的影响 |
| 3.3.2.4 小结 |
| 3.4 分析和讨论 |
| 3.4.1 纳米Si均匀高密度析出的微观机理 |
| 3.4.1.1 获得均匀高密度纳米Si析出的热处理策略 |
| 3.4.1.2 制备纳米析出铝合金材料的局限性 |
| 3.4.2 Si析出对于合金力学性能的影响 |
| 3.4.2.1 Al-Si合金中的强化机制分析 |
| 3.4.2.2 时效析出早期的强化机制分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 电流时效处理对Si均匀析出行为的影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验方案 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.3.1 电脉冲处理对Si析出的影响 |
| 4.3.1.1 室温空气环境中电脉冲时效处理的Si析出特点 |
| 4.3.1.2 液氮环境下电脉冲时效处理的Si析出特点 |
| 4.3.1.3 电脉冲时效处理对合金力学性能的影响 |
| 4.3.2 直流电处理对Si析出的影响 |
| 4.3.2.1 直流电时效处理的Si析出特点 |
| 4.3.2.2 直流电时效处理对合金力学性能的影响 |
| 4.4 分析和讨论 |
| 4.4.1 电脉冲与直流电时效处理的对比 |
| 4.4.1.1 析出Si颗粒的形貌与分布 |
| 4.4.1.2 析出早期的力学性能 |
| 4.4.1.3 电流处理的输入能量对比 |
| 4.4.1.4 小结 |
| 4.4.2 电流时效与传统时效处理中Si析出的对比 |
| 4.4.3 电流的各种物理效应对Si快速析出的影响 |
| 4.4.3.1 宏观热效应 |
| 4.4.3.2 非宏观热效应 |
| 4.4.3.3 选择性加热效应 |
| 4.4.3.4 小结 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 电子束辐照下早期Si析出的动态TEM观察与研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验方案 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 电子束辐照作用下的析出动力学 |
| 5.3.2 电子束辐照作用下的析出结构分析 |
| 5.3.3 初始状态对于辐照Si析出行为的影响 |
| 5.4 分析和讨论 |
| 5.4.1 电子束的能量分析 |
| 5.4.1.1 电子束辐照对局部温度的影响 |
| 5.4.1.2 电子束辐照离位损伤分析 |
| 5.4.2 电子束辐照作用下Si的析出机制 |
| 5.4.2.1 空位浓度的分析及其对析出的影响 |
| 5.4.2.2 位错环的产生及其对析出的影响 |
| 5.4.2.3 电子束辐照中Si析出结构的稳定性 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文总结 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 课题研究的展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间论文和专利的发表情况 |
| 致谢 |
（2）极端温度下高电流密度微焊点可靠性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及简析 |
| 1.2.1 极低温条件下焊点可靠性研究 |
| 1.2.2 极端热循环条件下焊点可靠性研究 |
| 1.2.3 高电流密度条件下焊点可靠性研究 |
| 1.2.4 极端热循环和高电流密度耦合下焊点可靠性研究 |
| 1.2.5 国内外文献综述简析 |
| 1.3 本课题主要研究内容 |
| 第2章 试验材料及方法 |
| 2.1 Sn基焊点极低温存储界面组织演变及力学性能 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 试样制备 |
| 2.1.3 试验方案 |
| 2.1.4 试验方法及设备 |
| 2.2 极端温度通高电流密度SAC305焊点组织演变 |
| 2.2.1 试验材料 |
| 2.2.2 试样制备 |
| 2.2.3 试验方案 |
| 2.2.4 试验方法及设备 |
| 第3章 Sn基焊点极低温下界面组织演变及力学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Sn37Pb/Cu焊点极低温下界面组织及力学性能 |
| 3.2.1 回流焊后Sn37Pb/Cu界面微观组织分析 |
| 3.2.2 Sn37Pb/Cu界面微观组织演变 |
| 3.2.3 极低温下Sn37Pb/Cu界面IMC生长行为分析 |
| 3.2.4 极低温下Sn37Pb/Cu界面IMC生长机理探究 |
| 3.2.5 极低温下Sn37Pb/Cu焊点力学性能 |
| 3.3 SAC305/Cu焊点极低温下界面组织及力学性能 |
| 3.3.1 回流焊后SAC305/Cu界面微观组织分析 |
| 3.3.2 SAC305/Cu界面微观组织演变 |
| 3.3.3 极低温下SAC305/Cu界面IMC生长行为分析 |
| 3.3.4 极低温下SAC305/Cu界面IMC生长机理探究 |
| 3.3.5 极低温下SAC305/Cu焊点力学性能 |
| 3.4 极低温下Sn基焊点界面IMC和力学性能对比 |
| 3.4.1 界面IMC对比 |
| 3.4.2 力学性能对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 极低温下通高密度电流SAC305焊点组织演变 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 回流焊后SAC305焊点微观组织 |
| 4.3 高电流密度SAC305焊点微观组织演变 |
| 4.4 极低温下高电流密度SAC305 焊点界面IMC生长行为 |
| 4.5 极低温下高电流密度SAC305 焊点界面IMC生长机理 |
| 4.6 高电流密度SAC305焊点实时电阻分析 |
| 4.7 补充验证触发焊点电迁移温度模拟 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 极端热冲击和电场耦合SAC305焊点组织演变 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 回流焊后SAC305焊点微观组织 |
| 5.3 极端热冲击和电场耦合SAC305焊点微观组织演变 |
| 5.4 极端热冲击和电场耦合SAC305焊点电流拥挤效应 |
| 5.5 极端热冲击和电场耦合SAC305焊点界面微观组织演变 |
| 5.6 极端热冲击和电场耦合SAC305焊点失效分析 |
| 5.7 极端热冲击和电场耦合SAC305焊点IMC生长行为 |
| 5.8 极端热冲击和电场耦合SAC305焊点IMC生长机理 |
| 5.9 极端热冲击和电场耦合SAC305焊点实时电阻分析 |
| 5.10 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）离子液体—电迁移法分离锂同位素（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂的性质及应用介绍 |
| 1.2.1 锂的用途简介 |
| 1.2.2 锂同位素简介 |
| 1.3 锂同位素分离方法简介 |
| 1.3.1 锂汞齐法 |
| 1.3.2 激光法 |
| 1.3.3 离子交换法 |
| 1.3.4 溶剂萃取法 |
| 1.3.5 功能基团固载法 |
| 1.3.6 电化学法 |
| 1.4 离子液体 |
| 1.5 论文选题依据和主要内容 |
| 1.5.1 论文选题依据 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 离子液体-电迁移法分离锂同位素设备研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验药品 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.2.3 实验方法 |
| 2.3 实验设备研究 |
| 2.3.1 实验设备1的研究 |
| 2.3.2 实验设备2的研究 |
| 2.3.3 实验设备3的研究 |
| 2.3.4 实验设备4的研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 离子液体-电迁移法分离锂同位素中离子液体的迁移 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验药品 |
| 3.2.2 实验设备 |
| 3.2.3 实验方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 电极溶液的酸碱度对[C_6MIm]~+离子迁移的影响 |
| 3.3.2 水溶液中电解质浓度对[C_6MIm]~+离子电迁移的影响 |
| 3.3.3 电压对离子液体离子向水溶液迁移的影响 |
| 3.3.4 电解质类型对[C_6MIm]~+离子向水溶液电迁移的影响 |
| 3.3.5 LiN(CF_3SO_2)_2溶入离子液体的影响 |
| 3.3.6 离子液体/水溶液二元体系离子液体导电机制的探讨 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 离子液体-电迁移法分离锂同位素中锂离子的迁移 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验药品 |
| 4.2.2 实验设备 |
| 4.2.3 实验步骤 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 阳极溶液中的锂离子向阴极溶液迁移的研究 |
| 4.3.2 离子液体中的锂离子向阴极溶液迁移的研究 |
| 4.3.3 阳极有机溶剂的锂离子向阴极水溶液迁移的研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 离子液体-电迁移法分离锂同位素效应研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验药品 |
| 5.2.2 实验设备 |
| 5.2.3 实验步骤 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 两段式实验过程 |
| 5.3.2 三段式实验过程 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 本文主要工作与结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（4）电-热-力耦合场下Al-Mg-Si合金的组织演变及强韧化机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题意义与目的 |
| 1.2 铝合金的研究现状 |
| 1.2.1 铝合金的分类 |
| 1.2.2 汽车用铝合金用途研究现状 |
| 1.2.3 铝合金的国内外研究现状 |
| 1.2.3.1 铝合金力学性能研究 |
| 1.2.3.2 疲劳性能 |
| 1.2.3.3 蠕变性能 |
| 1.2.3.4 耐磨性能 |
| 1.2.3.5 应力腐蚀性能 |
| 1.2.4 新型铝合金强韧化方法 |
| 1.2.4.1 等径角挤压 |
| 1.2.4.2 高压扭转 |
| 1.2.4.3 冶金元素的添加 |
| 1.2.4.4 粉末冶金 |
| 1.2.4.5 选区激光烧结 |
| 1.2.4.6 增材制造 |
| 1.2.5 铝合金处理工艺目前存在的问题 |
| 1.3 脉冲电流技术 |
| 1.3.1 金属的电效应 |
| 1.3.2 脉冲电流对金属的多种效应 |
| 1.3.2.1 焦耳热效应 |
| 1.3.2.2 电迁移效应 |
| 1.3.2.3 电子风冲击 |
| 1.3.2.4 塞贝克效应 |
| 1.3.2.5 帕尔贴效应 |
| 1.3.2.6 集肤效应 |
| 1.3.2.7 磁致压缩效应 |
| 1.3.2.8 电塑性效应 |
| 1.3.3 脉冲电流的应用 |
| 1.3.3.1 脉冲电流对金属凝固过程的影响 |
| 1.3.3.2 脉冲电流对金属再结晶的影响 |
| 1.3.3.3 脉冲电流对金属力学性能的影响 |
| 1.3.3.4 脉冲电流对金属材料表面强化的影响 |
| 1.3.3.5 脉冲电流对金属材料腐蚀性的影响 |
| 1.3.3.6 脉冲电流对金属材料的其他应用 |
| 1.4 可行性分析 |
| 1.4.1 本文选用6061 铝合金的意义 |
| 1.4.2 采用脉冲电流处理的可行性 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 第2章 实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验装置 |
| 2.2.1 传统热处理装置 |
| 2.2.2 脉冲电流装置 |
| 2.3 实验设计 |
| 2.4 组织表征 |
| 2.4.1 化学成分测定 |
| 2.4.2 物相分析及位错密度测定 |
| 2.4.2.1 物相分析 |
| 2.4.2.2 位错密度测定 |
| 2.4.3 光学显微镜分析 |
| 2.4.4 扫描电子显微镜分析 |
| 2.4.4.1 背散射电子衍射(EBSD)分析 |
| 2.4.4.2 形貌分析 |
| 2.4.5 透射电子显微镜分析 |
| 2.4.6 原子探针分析 |
| 2.5 力学性能检测 |
| 2.5.1 室温拉伸性能检测 |
| 2.5.2 显微硬度 |
| 2.6 有限元模拟 |
| 2.7 强化机制计算 |
| 2.8 技术路线 |
| 第3章 脉冲电流强化处理对6061 铝合金组织和性能的影响 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 脉冲电流强化处理工艺优化 |
| 3.2.1 脉冲电流参数优化 |
| 3.2.1.1 脉冲电流参数对6061 铝合金显微组织的影响 |
| 3.2.1.2 脉冲参数变化过程的有限元模拟 |
| 3.2.1.3 脉冲电流参数对6061 铝合金力学性能的影响 |
| 3.2.2 人工时效时间优化 |
| 3.3 脉冲电流强化处理对6061 铝合金组织演变规律的影响 |
| 3.4 脉冲电流强化处理对6061 铝合金力学性能的影响 |
| 3.5 脉冲电流强化处理的强韧化机理研究 |
| 3.6 脉冲电流强化处理的四种强化机制计算 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 脉冲电流增塑处理对6061 铝合金组织和性能的影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 脉冲电流增塑处理工艺优化 |
| 4.2.1 不同脉冲电流作用时间下6061 铝合金的组织变化 |
| 4.2.2 不同脉冲电流作用时间下6061 铝合金的力学性能 |
| 4.3 脉冲电流增塑处理对6061 铝合金组织演变过程的影响 |
| 4.4 脉冲电流增塑处理对6061 铝合金力学性能的影响 |
| 4.5 脉冲电流增塑处理的强韧化机理研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 脉冲电流处理对冷轧态6061 铝合金组织和性能的影响 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 轧制压下量对6061 铝合金组织和性能的影响 |
| 5.3 脉冲电流作用对轧制态6061 铝合金组织和性能的影响 |
| 5.3.1 脉冲电流工艺参数优化 |
| 5.3.2 脉冲电流作用对轧制态6061 铝合金组织演变过程的影响 |
| 5.3.3 脉冲电流作用对轧制态6061 铝合金力学性能的影响 |
| 5.4 时效过程对再结晶态6061 铝合金的组织及力学性能的影响 |
| 5.4.1 峰值时效工艺优化 |
| 5.4.2 时效过程对再结晶态6061 铝合金的组织的影响 |
| 5.4.3 时效过程对再结晶态6061 铝合金的力学性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 脉冲电流循环处理对6061 铝合金晶体取向和性能的影响 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 脉冲电流多次循环处理对6061 铝合金的影响 |
| 6.2.1 脉冲电流循环处理对6061 铝合金显微组织与晶体取向的影响 |
| 6.2.2 脉冲电流循环处理对6061 铝合金力学性能的影响 |
| 6.3 多次传统循环热处理对6061 铝合金的影响 |
| 6.3.1 传统循环热处理对6061 铝合金显微组织与晶体取向的影响 |
| 6.3.2 传统循环热处理对6061 铝合金力学性能的影响 |
| 6.4 亚结构演化及强韧化机理的分析与讨论 |
| 6.4.1 循环处理对6061 铝合金显微组织与晶体取向的影响 |
| 6.4.2 循环处理对6061 铝合金的强韧化机理 |
| 6.5 本章小结 |
| 6.6 总结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简介及攻读博士期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）基于电脉冲处理的40Cr钢组织与性能调控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的目的与意义 |
| 1.2 钢的强韧化研究概述 |
| 1.3 电脉冲处理概述 |
| 1.3.1 脉冲电流在金属凝固过程中对组织的影响 |
| 1.3.2 脉冲电流对固态金属组织的影响 |
| 1.3.2.1 脉冲电流的晶粒细化作用 |
| 1.3.2.2 脉冲电流对第二相的影响 |
| 1.3.2.3 脉冲电流对晶粒取向的影响 |
| 1.3.2.4 脉冲电流对非晶合金组织的影响 |
| 1.3.3 脉冲电流的电致塑性效应 |
| 1.3.4 脉冲电流对金属裂纹的愈合作用 |
| 1.4 高强螺栓概述 |
| 1.4.1 高强螺栓的研究现状 |
| 1.4.2 高强螺栓的失效形式 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 第2章 试验方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 40Cr钢的热处理 |
| 2.3 电脉冲处理装置及试验 |
| 2.3.1 电脉冲处理装置 |
| 2.3.2 电脉冲处理试样制备 |
| 2.4 显微组织表征与分析 |
| 2.4.1 电阻率的测定 |
| 2.4.2 光学显微组织观察(OM) |
| 2.4.3 扫描电子显微镜(SEM)观察 |
| 2.4.4 电子背散射衍射(EBSD)分析 |
| 2.4.5 透射电镜(TEM)分析 |
| 2.4.6 小角度X射线衍射(XRD)分析 |
| 2.4.7 氢含量测定 |
| 2.5 力学性能检测 |
| 2.5.1 硬度测试 |
| 2.5.2 拉伸性能测试 |
| 2.5.3 延迟断裂性能测试 |
| 2.6 技术路线 |
| 第3章 电脉冲淬火和回火对40Cr钢组织及力学性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电脉冲的基本理论 |
| 3.3 原始组织表征 |
| 3.4 电脉冲淬火对40Cr钢显微组织及力学性能的影响 |
| 3.5 淬火态40Cr钢经传统高温回火后组织及力学性能的变化 |
| 3.5.1 淬火态40Cr钢经550℃传统回火后组织及力学性能的变化 |
| 3.5.2 淬火态40Cr钢经520oC传统回火后组织及力学性能的变化 |
| 3.6 电脉冲回火对最佳参数电脉冲淬火态40Cr钢显微组织及力学性能的影响 |
| 3.6.1 电脉冲淬火态40Cr钢经单次电脉冲回火后组织及力学性能的变化 |
| 3.6.2 电脉冲淬火态40Cr钢经循环电脉冲回火后组织及力学性能的变化 |
| 3.6.3 最佳参数电脉冲回火试样SEM金相和拉伸断口形貌分析 |
| 3.7 最佳参数电脉冲处理和传统热处理对40Cr钢组织及力学性能影响的对比分析 |
| 3.7.1 力学性能 |
| 3.7.2 微观残余应力和位错密度 |
| 3.7.3 显微组织演变 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 循环电脉冲淬火对40Cr钢组织及力学性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 经不同参数循环电脉冲淬火后40Cr钢组织及力学性能的变化 |
| 4.2.1 经二次循环电脉冲淬火后40Cr钢组织及力学性能的变化 |
| 4.2.2 经三次循环电脉冲淬火后40Cr钢组织及力学性能的变化 |
| 4.2.3 经四次循环电脉冲淬火后40Cr钢组织及力学性能的变化 |
| 4.2.4 经五次循环电脉冲淬火后40Cr钢组织及力学性能的变化 |
| 4.3 最佳参数循环电脉冲淬火态40Cr钢经循环电脉冲回火后组织及力学性能的变化 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 电脉冲处理对40Cr钢延迟断裂性能的影响 |
| 5.1 电脉冲处理对40Cr钢组织及力学性能的影响 |
| 5.2 电脉冲处理对40Cr钢延迟断裂性能的影响 |
| 5.2.1 延迟断裂性能测试 |
| 5.2.2 SEM金相分析 |
| 5.2.3 氢含量的测定 |
| 5.2.4 延迟断裂断口分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（6）微流控台阶乳化液滴制备技术及机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 台阶乳化液滴制备方法的研究进展 |
| 1.2.1 微流控液滴制备方法的研究现状 |
| 1.2.2 台阶乳化液滴制备方法及应用的研究进展 |
| 1.2.3 台阶乳化液滴制备机理的研究进展 |
| 1.3 目前存在的主要问题 |
| 1.4 本文主要研究工作 |
| 2 台阶乳化液滴制备的实验装置和模拟方法 |
| 2.1 实验装置与材料 |
| 2.1.1 实验装置 |
| 2.1.2 流体及其参数 |
| 2.1.3 液滴尺寸表征方法 |
| 2.2 台阶乳化数值模拟方法 |
| 2.2.1 台阶乳化的数值计算模型 |
| 2.2.2 几何模型与计算设置 |
| 2.2.3 数值模拟方法验证 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 基于集成多通道的台阶乳化液滴制备研究 |
| 3.1 单通道台阶乳化液滴制备 |
| 3.1.1 单通道台阶乳化的液滴形成过程 |
| 3.1.2 单通道台阶乳化液滴的尺寸分析 |
| 3.1.3 台阶乳化液滴制备的“dripping-jetting”转变 |
| 3.2 多通道液滴制备的交替式自协调现象及机理 |
| 3.2.1 等流量条件下的交替式自协调 |
| 3.2.2 不等流量条件下的交替式自协调 |
| 3.3 台阶乳化中的碰撞融合及影响因素 |
| 3.3.1 等流量条件下碰撞融合的同相自协调 |
| 3.3.2 不等流量条件下的碰撞融合 |
| 3.3.3 碰撞融合发生的临界条件 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 电融合控制的多组分液滴制备机理及应用 |
| 4.1 电场参数对融合行为的影响 |
| 3.1.1 电融合台阶乳化的液滴形成过程 |
| 3.1.2 直流电压的作用 |
| 3.1.3 交流频率的作用 |
| 4.2 电融合台阶乳化液滴形成过程的数学模型 |
| 4.2.1 电融合台阶乳化过程的力学分析 |
| 4.2.2 电融合台阶乳化液滴尺寸的数学模型 |
| 4.3 电融合台阶乳化液滴制备的应用 |
| 4.3.1 超均匀液滴的制备 |
| 4.3.2 层状多组分液滴的制备 |
| 4.3.3 台阶外融合技术及其在微反应器中的应用 |
| 4.3.4 液滴列中的融合比控制 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于矩形截面通道的台阶乳化研究 |
| 5.1 基于矩形截面微管的便携化液滴制备方法研究 |
| 5.1.1 矩形截面微管及其制备方法 |
| 5.1.2 矩形截面微管中的液滴生成 |
| 5.1.3 通道形貌对台阶乳化影响的数值研究 |
| 5.2 基于矩形通道的浓度梯度器优化设计 |
| 5.2.1 二入口浓度梯度发生器 |
| 5.2.2 三入口浓度梯度发生器 |
| 5.3 台阶乳化制备浓度梯度液滴的数值研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文主要工作总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介与攻读博士期间取得的科研成果 |
（7）电子封装无铅微焊点的蠕变行为及镀层锡须生长机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 电子封装概述 |
| 1.1.1 电子封装的定义 |
| 1.1.2 电子封装的无铅化 |
| 1.1.3 电子封装的微小化 |
| 1.2 蠕变理论及蠕变性能研究现状 |
| 1.2.1 蠕变理论及变形机制 |
| 1.2.2 蠕变模型及本构方程 |
| 1.2.3 电子封装焊点蠕变研究现状 |
| 1.3 锡须生长的研究现状 |
| 1.3.1 锡须的定义及其危害 |
| 1.3.2 锡须的生长机制研究 |
| 1.3.3 锡须生长的抑制研究 |
| 1.4 本论文的研究内容 |
| 2 实验材料、设备及方法 |
| 2.1 实验用钎料及钎剂 |
| 2.2 样品的制备方法 |
| 2.2.1 线性微焊点的制备 |
| 2.2.2 锡镀层的制备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 拉伸蠕变实验 |
| 2.3.2 热-电耦合实验 |
| 2.3.3 焊点微观组织及断口表征方法 |
| 2.3.4 锡须生长测试方法 |
| 3 SAC0307-xBi钎料微焊点蠕变行为研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 SAC0307-XBi钎料微焊点蠕变变形曲线 |
| 3.2.1 恒压下SAC0307-xBi钎料微焊点蠕变曲线和稳态蠕变速率 |
| 3.2.2 SAC0307-xBi钎料微焊点蠕变激活能Q |
| 3.2.3 恒温下SAC0307-xBi钎料微焊点蠕变曲线和稳态蠕变速率 |
| 3.2.4 SAC0307-xBi钎料微焊点蠕变应力指数n |
| 3.2.5 SAC0307-xBi钎料微焊点蠕变本构方程 |
| 3.3 Bi含量对微焊点显微组织及界面IMC的影响 |
| 3.4 SAC0307-xBi微焊点蠕变变形及断裂失效机制分析 |
| 3.4.1 SAC0307-xBi微焊点蠕变变形机制 |
| 3.4.2 SAC0307-xBi微焊点蠕变断口形貌及失效机制 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 SAC0307-xNi钎料微焊点蠕变行为研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 SAC0307-XNi钎料微焊点蠕变变形曲线 |
| 4.2.1 恒压下SAC0307-xNi钎料微焊点蠕变曲线和稳态蠕变速率 |
| 4.2.2 SAC0307-xNi钎料微焊点蠕变激活能Q |
| 4.2.3 恒温下SAC0307-xNi钎料微焊点蠕变曲线和稳态蠕变速率 |
| 4.2.4 SAC0307-xNi钎料微焊点蠕变应力指数n |
| 4.2.5 SAC0307-xNi钎料微焊点蠕变本构方程 |
| 4.3 Ni含量对微焊点显微组织及界面IMC的影响 |
| 4.4 SAC0307-xNi微焊点蠕变变形及断裂失效机制分析 |
| 4.4.1 SAC0307-xNi微焊点蠕变变形机制 |
| 4.4.2 SAC0307-xNi微焊点蠕变断口形貌及失效机制 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 热-电耦合作用下微焊点显微组织与蠕变行为 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 热-电耦合作用下SAC0307-3.0Bi钎料微焊点的微观组织 |
| 5.2.1 热-电耦合作用下焊点界面IMC的演变 |
| 5.2.2 热-电耦合作用下微焊点内元素的扩散 |
| 5.2.3 热-电耦合作用下焊点内元素浓度的变化 |
| 5.2.4 热-电耦合过程中原子的扩散机理 |
| 5.2.5 热-电耦合作用下界面空洞和微裂纹的形成 |
| 5.3 热-电耦合预处理后SAC0307-3.0Bi钎料微焊点蠕变变形曲线 |
| 5.3.1 恒压下微焊点的蠕变曲线和稳态蠕变速率 |
| 5.3.2 热-电耦合后微焊点蠕变激活能Q |
| 5.3.3 恒温下微焊点蠕变曲线和稳态蠕变速率 |
| 5.3.4 热-电耦合后微焊点蠕变应力指数n |
| 5.3.5 热-电耦合后微焊点蠕变本构方程 |
| 5.4 热-电耦合预处理对SAC0307-3.0Bi钎料微焊点蠕变行为影响 |
| 5.5 热-电耦合预处理后微焊点蠕变变形机制及断裂模式分析 |
| 5.5.1 热-电耦合预处理对微焊点蠕变变形机制影响 |
| 5.5.2 热-电耦合预处理对微焊点蠕变断裂模式影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 微互连镀层外力作用下的锡须生长行为 |
| 6.1 不同厚度镀锡层的锡须生长 |
| 6.2 热-力耦合作用下镀锡层锡须生长 |
| 6.2.1 热-力耦合温度的影响 |
| 6.2.2 热-力耦合时间的影响 |
| 6.2.3 热-力耦合加载方式的影响 |
| 6.2.4 实验结果分析 |
| 6.3 电流加载对镀层锡须生长行为研究 |
| 6.3.1 电流加载时间对锡须生长的影响 |
| 6.3.2 电流导致阴极端空洞与裂纹的形成 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读学位期间发表的学术论文目录 |
| B 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录 |
| C 作者在攻读学位期间主持和参加的科研项目 |
| D 作者在攻读学位期间获得的奖励 |
| E 学位论文数据集 |
| 致谢 |
（8）电场作用冷坩埚定向凝固Ni-25Al合金组织与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 Ni-25Al材料国内外研究进展 |
| 1.2.1 Ni-25Al晶体结构 |
| 1.2.2 合金化元素对Ni-25Al合金的作用 |
| 1.3 定向凝固技术 |
| 1.4 电场对凝固组织影响方面的研究现状 |
| 1.4.1 电场对金属与合金凝固组织的影响 |
| 1.4.2 电场对合金凝固性能的影响 |
| 1.5 本课题研究内容 |
| 第2章 实验材料及研究方法 |
| 2.1 研究方案与技术路线 |
| 2.2 合金制备 |
| 2.2.1 成分选择 |
| 2.2.2 合金的熔炼 |
| 2.3 电场作用定向凝固设备 |
| 2.3.1 设备主体系统 |
| 2.3.2 稳恒电流作用下的定向凝固实验方法 |
| 2.4 温度梯度的测定 |
| 2.5 定向凝固试样分析测试方法 |
| 2.5.1 组织分析 |
| 2.5.2 一次枝晶间距的测量方法 |
| 2.5.3 室温力学性能测试方法 |
| 2.5.4 断口形貌观察 |
| 2.5.5 透射电镜观察 |
| 2.6 电流作用下的物理模拟定向凝固实验方法 |
| 2.6.1 电流作用下的物理模拟定向凝固实验装置 |
| 2.6.2 直流电流作用下的物理模拟实验方法 |
| 第3章 定向凝固Ni-25Al合金组织与性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 冷坩埚定向凝固Ni-25Al合金制备及组织分析 |
| 3.2.1 铸态Ni-25Al合金的宏/微观组织 |
| 3.2.2 定向凝固Ni-25Al合金制备方法 |
| 3.2.3 定向凝固Ni-25Al合金宏观组织 |
| 3.2.4 定向凝固Ni-25Al合金微观组织 |
| 3.3 定向凝固Ni-20Al-10Fe-0.2B合金的制备及组织分析 |
| 3.3.1 铸态Ni-20Al-10Fe-0.2B合金的宏/微观组织 |
| 3.3.2 定向凝固Ni-20Al-10Fe-0.2B合金宏观组织 |
| 3.3.3 定向凝固Ni-20Al-10Fe-0.2B合金微观组织 |
| 3.4 力学性能分析 |
| 3.4.1 定向凝固Ni-25Al合金的性能 |
| 3.4.2 定向凝固Ni-20Al-10Fe-0.2B合金的性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 电场作用Ni-25Al包晶合金物理模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电场作用Ni-25Al包晶合金物理模拟 |
| 4.3 电场作用Ni-25Al包晶合金物理模拟结晶器的设计 |
| 4.4 Ni-25Al包晶合金模拟物的物理相似 |
| 4.4.1 电流对定向结晶过程的影响 |
| 4.4.2 电流对定向凝固包晶相生长过程的影响 |
| 4.4.3 电流对一次枝晶间距的影响 |
| 4.4.4 电流对生长速率的影响 |
| 4.5 电场对凝固过程影响机制 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 电场对定向凝固Ni-25Al合金组织与性能影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电场作用Ni-25Al合金定向凝固 |
| 5.3 电流强度对Ni-25Al合金凝固组织的影响 |
| 5.3.1 电流强度对Ni-25Al合金宏观组织的影响 |
| 5.3.2 电流强度对Ni-25Al合金微观组织的影响 |
| 5.4 电流强度对Ni-20Al-10Fe-0.2B合金凝固组织的影响 |
| 5.4.1 电流强度对Ni-20Al-10Fe-0.2B合金宏观组织的影响 |
| 5.4.2 电流强度对Ni-20Al-10Fe-0.2B合金微观组织的影响 |
| 5.5 电场影响的亚包晶合金定向凝固机制分析 |
| 5.5.1 电场对过冷度的影响机理 |
| 5.5.2 电流作用改变定向凝固枝晶间距的机理 |
| 5.6 力学性能分析 |
| 5.6.1 电场作用定向凝固Ni-25Al合金的性能 |
| 5.6.2 电场作用定向凝固Ni-20Al-10Fe-0.2B合金的性能 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）TZM合金与WRe合金的SPS扩散连接及机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 TZM合金和WRe合金概述 |
| 1.2.1 TZM合金的特性及用途 |
| 1.2.2 WRe合金的特性及用途 |
| 1.3 扩散焊研究现状 |
| 1.3.1 扩散焊接原理 |
| 1.3.2 扩散焊接影响因素 |
| 1.3.3 扩散焊接技术的应用 |
| 1.3.4 基于放电等离子烧结(SPS)技术的扩散焊接 |
| 1.4 本课题主要研究内容 |
| 第二章 试验材料、设备与方法原理 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 SPS扩散焊接设备 |
| 2.3 测试分析仪器 |
| 2.4 力学性能表征 |
| 2.4.1 显微硬度测试 |
| 2.4.2 剪切性能和三点弯曲性能测试 |
| 2.4.3 拉伸性能测试 |
| 2.4.4 抗热震性能测试 |
| 第三章 TZM合金与WRe合金的扩散连接及在航天中的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 TZM合金与WRe合金的SPS扩散焊接可行性研究 |
| 3.2.1 SPS连接工艺概述 |
| 3.2.2 TZM合金与WRe合金的SPS扩散焊接理论分析 |
| 3.3 圆片试验件SPS扩散焊接 |
| 3.3.1 圆片试验件SPS扩散焊接模具设计及工艺研究 |
| 3.3.2 扩散连接温度对圆片试验件接头组织形貌的影响 |
| 3.3.3 扩散连接温度对圆片试验件接头力学性能的影响 |
| 3.3.4 圆片试验件接头热震性能 |
| 3.4 拉伸试验件SPS扩散焊接 |
| 3.4.1 拉伸试验件焊接前准备 |
| 3.4.2 拉伸试验件焊接实验模具设计 |
| 3.4.3 拉伸试验件的SPS扩散焊接工艺 |
| 3.4.4 拉伸试验件结果与分析 |
| 3.5 结构试验件的SPS扩散焊接 |
| 3.5.1 结构试验件焊接前准备 |
| 3.5.2 结构试验件SPS扩散焊接工艺 |
| 3.5.3 结构试验件热震实验后的性能与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 TZM合金与WRe合金的低温扩散焊接 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 TZM合金与WRe合金的低温扩散焊接工艺 |
| 4.3 扩散连接压力对接头组织性能的影响 |
| 4.4 扩散连接温度对接头组织和性能的影响 |
| 4.4.1 扩散连接温度对接头组织的影响 |
| 4.4.2 扩散连接温度对接头性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（10）铜微互连线的原子迁移失效研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源及背景 |
| 1.2 原子迁移的试验研究 |
| 1.3 原子迁移的数值方法介绍 |
| 1.4 本文研究意义及内容 |
| 2 铜微互连线原子迁移模拟 |
| 2.1 原子迁移的有限元实现 |
| 2.2 互连线原子迁移的寿命分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 铜微互连线原子迁移试验研究 |
| 3.1 样片设计及制备 |
| 3.2 测试方案 |
| 3.3 结果分析与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 总结与展望 |
| 4.1 全文总结 |
| 4.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 附录2 应力梯度求解程序 |
| 附录3 加速测试实验数据 |
四、VLSI电迁移效应及自制型电迁移测试系统（论文参考文献）
- [1]Al-1%Si合金中第二相Si析出的调控机理及其对力学性能的影响[D]. 颜家维. 上海交通大学, 2020
- [2]极端温度下高电流密度微焊点可靠性研究[D]. 任春雄. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [3]离子液体—电迁移法分离锂同位素[D]. 王明勇. 中国科学院大学(中国科学院青海盐湖研究所), 2020(04)
- [4]电-热-力耦合场下Al-Mg-Si合金的组织演变及强韧化机理研究[D]. 王艺橦. 吉林大学, 2020(08)
- [5]基于电脉冲处理的40Cr钢组织与性能调控[D]. 尹彭璐. 吉林大学, 2020(08)
- [6]微流控台阶乳化液滴制备技术及机理研究[D]. 黄兴. 浙江大学, 2020(07)
- [7]电子封装无铅微焊点的蠕变行为及镀层锡须生长机制研究[D]. 姚宗湘. 重庆大学, 2019
- [8]电场作用冷坩埚定向凝固Ni-25Al合金组织与性能研究[D]. 王国田. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [9]TZM合金与WRe合金的SPS扩散连接及机理研究[D]. 杨芝. 合肥工业大学, 2018(02)
- [10]铜微互连线的原子迁移失效研究[D]. 邵杰. 华中科技大学, 2017(04)