以两种不同形貌的碳酸钴为原料,通过氢气还原工艺制得钴粉.采用扫描电子显微镜、激光粒度分析仪、费氏粒度分析仪和松装密度仪表征相应的粉末特征,研究了钴粉制取工艺对粉末松装密度的影响.结果表明:钴粉制取过程中的还原温度、碳酸钴原料的粒度和形貌、钴粉的粒度分布是影响粉末松装密度的直接因素.还原温度越高制得钴粉松装密度越大,碳酸钴原料粒度越大、形貌越接近于球形制得钴粉松装密度越大,费氏粒度1.03 μm和5.28 μm碳酸钴在620℃下还原制得的钴粉松装密度分别为2.40、2.71 g/cm³,均大于400℃还原制得的钴粉;均匀混合粗细不同的钴粉可提高粉末松装密度,将质量分数为20%、费氏粒度1.50 μm、松装密度1.45 g/cm³的钴粉和质量分数为80%、费氏粒度5.40 μm、松装密度2.71 g/cm³钴粉充分混合,混合后的钴粉松装密度为2.93 g/cm³.
制备了不同碳氮比Ti(C,N)固溶体和分别加入NbC、TaC、VC、Cr3C2的Ti(C,N)基金属陶瓷,采用水淬冷热震方法研究了不同成分对Ti(C,N)基金属陶瓷抗热震性能的影响.结果表明:金属陶瓷在热冲击过程中,陶瓷相在热应力的作用下会发生开裂现象,在裂纹扩展路径上产生的微裂纹能促进裂纹扩展;在不同碳氮比的Ti(Cx,Ny)固溶体金属陶瓷中,碳氮比7/3的Ti(C0.7,N0.3)金属陶瓷的抗热震性能最好,本文研究中其热震临界温度为240℃;在添加的四种碳化物(NbC、TaC、VC和Cr3C2)中,NbC和TaC能显著提升金属陶瓷的抗热震性,且TaC更优于NbC,而VC和Cr3C2的加入不利于改善金属陶瓷抗热冲击性能.
利用多组元合金替代Co作黏结相可以提高硬质合金综合性能.本文从黏结相成分、合金组织与性能等方面较系统的综述了近年来利用多组元合金作黏结相制备WC基硬质合金的研究进展.分析了多组元合金替代后黏结相的相变行为,以及WC/多组元合金界面对硬质合金力学性能的影响,提出其影响机理为位错滑移条件的改变.
研究微钻不同涂层种类对IC封装基板加工性能及效率的影响.针对几种典型难加工IC封装基板,通过对IC封装基板机械钻孔加工难点、刀具失效机理、不同高性能涂层微钻的性能特点进行分析,设计不同高性能涂层微钻,获得了IC封装基板尤其是难加工封装基板的钻孔品质保障、效率提升、刀具寿命提高方面的有效解决方案.研究结果显示,针对刀具磨损极大的高填料封装基板,金刚石涂层可有效改善微钻的耐磨性能,相对于未涂层微钻和其他类型涂层微钻,刀具寿命显著提升.类金刚石涂层因其较低摩擦系数,有利于切屑的快速排出、降低了加工温度和减小了切削力.对厚径比大、排尘困难的封装基板,如FC-BGA用厚芯板的微孔加工,能有效改善孔壁粗糙度,提升孔位精度,降低断刀率,大幅提升钻孔品质;对于较薄的封装基板如CSP板的微孔加工,能够降低断刀率、增加叠板数量,提升加工效率.
分别采用单一WC粉球磨和采用两种粒度不同WC粉混合球磨的制备工艺制取3批相同配碳量、WC平均晶粒度相近的WC-6%Co粗晶硬质合金,通过分析合金WC晶粒的粒度分布,以及合金的矫顽磁力(Hc)和断裂韧性(KIC),研究不同制备工艺对合金WC晶粒的粒度分布、矫顽磁力、断裂韧性的影响.结果表明:不同制备工艺对合金的WC晶粒的粒度分布、钴相分散均匀性及断裂韧性有明显的影响.WC平均晶粒度相近时,采用两种WC粉末混合球磨工艺与采用一种WC粉末球磨工艺制取的合金相比,WC晶粒的粒径离差系数分别降低8.9%、15.6%,WC晶粒分布更均匀,合金矫顽磁力提高0.2、0.4 kA/m,合金韧性提升2.5%、10.8%.
