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碳化硅悬浮浆料粘度损失研究

碳化硅悬浮浆料粘度损失研究
碳化硅悬浮浆料粘度损失研究

网版及浆料介绍

网版及浆料介绍 一、不锈钢丝网基础知识 开度(开口):网孔面积的平方根值 线径:编织丝网不锈钢丝直径 SD56/32:表示开口为56μ,直径32μ 目数:一般是指每英寸有多少个网孔和线数。 目数= 开口 线径 平均厚度:2×d (直径)×(1+5%) 最小厚度:2×d 最大厚度:2×d ×(1+20%) 丝网结构:平织:1:1 一上一下 斜织:2:2 二上二下 二、不锈钢丝网的优点 1、不锈钢丝网强度大,耐磨性好,印刷次数上万次以上; 2、耐有机溶剂,且酸碱特性好,长期使用无老化、氧化现象; 3、不锈钢丝网在任何温度下含水率为零,吸湿性为零,有利于制作精细图形。象现在付栅宽度在0.125~0.15mm 已属精密图形。 三、不锈钢丝网的不足之处 1、由于回弹力近似为零,受冲击后易破裂,凹陷后不能复原; 2、绷网时张力大,对粘网胶要求高; 3、由于吸湿性为零,采用直一向法贴膜困难; 计算机照相制阳片—绷网—丝网清洁处理—贴膜—前烘—剥离软片—曝光—显影—坚膜—检验 四、浆料一般特性简介 制造太阳电池所用的金属电极导体浆料属于厚膜浆料,所谓厚膜浆料是由一种或多种无机微粒分散在有机高分子中组成的胶状或悬浮体。通常将后者称为前者载体。载体不参与膜的组成,它在高温烧成中分解逸出,但其性质却直接影响着浆料的特性,因而也会影响厚膜的性能。无机微粒可根据浆料的特性和用途采用一种或几种材料,如金属、氧化物、玻璃。其化学性质、结构形态、颗粒大小及分布决定了厚膜的性能,它们是厚膜的真正组分。 浆料要有很好的流变性,所谓流变性是指物质在外力作用下产生形变和流动的特性。在丝网印刷的不同阶段,要求浆料既像液体,又像固体,在刮头运动的转印过程中,浆料应能很好地流动,光滑地通过丝网版掩模图形而到达基板。如多晶硅片上、在丝网上应无浆料残留,而当浆料印到基板上后,就必须固体那样不再流动和变形,以保持图形尺寸的稳定。这就是说,在印刷过程中要求浆料的粘度有明显的变化。 厚膜浆料,其粘度不但随温度变化,而且也随切应力变化,通常太阳电池电极导体浆料是触变25.4mm W(mm)+d(mm)

碳化硅晶须

一、概念 碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅在大自然也存在罕见的矿物,莫桑石。碳化硅又称碳硅石。在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中,碳化硅为应用最广泛、最经济的一种。可以称为金钢砂或耐火砂。 碳化硅可分为两类 1)黑碳化硅 黑碳化硅是以石英砂,石油焦和优质硅石为主要原料,通过电阻炉高温冶炼而成。其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉,性脆而锋利。 2)绿碳化硅 绿碳化硅是以石油焦和优质硅石为主要原料,添加食盐作为添加剂,通过电阻炉高温冶炼而成。其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉。 二、碳化硅晶体结构 天然的碳化硅即碳硅石(又称莫桑石)很少,工业上使用的碳化硅是一种人工合成的材料,俗称金刚砂。1891年由美国科学家艾奇逊首先以工业规模合成出这种人造矿物,1904年法国人莫桑,首次在美国亚历山大州的陨石里发现了这种物质;后来在金伯利岩(也称角砾云母橄榄岩)中也有所发现,但含量甚微,没有开采价值。目前工业上所使用的碳化硅全部是人工合成产品。碳化硅是耐火材料领域最常用的非氧化物耐火原料之一。以碳化硅为原料生产的粘土结合碳化硅、氧化物结合碳化硅、氮化硅结合碳化硅、重结晶碳化硅、反应烧结渗硅碳化硅等制品以及不定形耐火材料广泛应用于冶金工业的高炉、炼锌炉,陶瓷工业的窑具等。 碳化硅分子式为四面体,硅原子位于中心,周围为碳原子。分子量为40.07,其中含Si70.045%,含C29.955%。以共价键为主(共价键占88%)结合而成的化合物,其基本单元为Si—C四面体,硅原子位于中心,周围为碳原子。所有结构的SiC均由Si—C四面体堆积而成,所不同的只是平行堆积或者反平行堆积(如图

陶瓷材料显微结构与性能

1陶瓷烧结过程中影响气孔形成的因素有哪些? (1)煅烧温度过低、时间过低 (2)煅烧是时原料中的水碳酸盐、硫酸盐的分解或有机物的氧化 (3) 煅烧时炉内气氛的扩散 (4) 煅烧时温度过高,升温过快或窑内 气氛不合适等。 夏炎2.影响陶瓷显微结构的因素有哪些? 参考答案:(1) 原料组成、粒度、配比、混料工艺等 (2) 成型方式、成型条件、制品形状等 (3)干燥制度(干燥方式、温度制度、气氛条件、压力条件等) (4) 烧成制度(烧成方式、窑炉结构、温度制度、气氛条件、压力条 件等) 3. 提高陶瓷材料强度及减轻其脆性有哪些途径? 参考答案:a.制造微晶、高密度、高纯度的陶瓷。例如,采用热等静压烧结制成 的Si 3N 4 气孔率极低,其强度接近理论值。 b.在陶瓷表面引入压应力可提高材料的强度。钢化玻璃是成功应用这 一方法的典型例子。 c.消除表面缺陷,可有效地提高材料的实际强度。 d.复合强化。采用碳纤维、SiC纤维制成陶瓷/陶瓷复合材料,可有 效地改善材料的强韧性。 e.ZrO 2与增韧。ZrO 2 对陶瓷的强韧化的贡献有四种机理(相变增韧、微裂纹增韧、 裂纹偏转增韧、表面残余应力增韧)罗念 4.影响氧化锆相变增韧的因素是什么?简单叙述氮化硅陶瓷具有的性能及常用的烧结方法。 ①晶粒大小。当晶粒尺寸大于临界尺寸易于相变。若晶粒尺寸太小,相变也就难以进行。 ②添加剂及其含量使用不同的添加剂, t-ZrO2的可转变最佳晶粒大小、范围也不同。 ③晶粒取向。晶粒取向的不同而影响相变导致增韧的机制。 氮化硅陶瓷具有高强度、高硬度、耐磨、耐化学溶液和熔体的腐蚀、高电绝缘体、低热膨胀和优良抗热冲击、抗机械冲击等性能。烧结方法:反应烧结氮化硅、无压烧结氮化硅、重烧结氮化硅、气氛加压氮化硅和热压烧结氮化硅。——李成5.气孔对功能陶瓷性能的影响及降低功能陶瓷中的气孔量的措施? 气孔均可使磁感应强度、弹性模量、抗折强度、磁导率、电击穿强度下降,对畴运动造成钉扎作用,影响了铁电铁磁性。另外,少量气孔亦会严重降低透光性。添加物的引入不仅可阻止二次重结晶,亦可以使气孔由晶界排出。为了降低功能陶瓷中的气孔量,可采用通氧烧结,成型时增大粒子流动性提高生坯密度,研究玻璃相对主晶相的润湿等措施。韦珍海6.瓷轴基本上是一层玻璃体,但从显微结构的角度来看,它可以分成几大类釉层并举例说明其中一种的釉层特点? 参考答案:釉层可为三大类:玻璃釉、析晶釉(或称结晶轴)和分相釉.以玻璃釉为例,玻璃釉一般是无色透明的,由硅酸盐玻璃所组成。釉层除了多少有些釉

浆料测试方法

一、电子浆料粘度的试验方法 1 目的 本方法的目的是测定浆料的粘度,用以保证浆料的印刷性能。 2 方法提要 本方法采用一个适宜的转子浸入到浆料中,转子用一个弹簧支持,并用马达带动。在浆料中以一定的速率旋转,弹簧由于转子在浆料中旋转所受到应力而扭曲,此应力由旋转传感器检测出来。由显示仪直接显示出粘度值。 3 测试条件 3.1 水槽温度:恒温(一般温度为25±l℃)或按有关标准规定。 3.2 环境温度:20~25℃或按有关标准规定。 4 测试仪器及器具 4.1 粘度计:准确度为±1Pa·s。 4.2 恒温循环水槽:与粘度计测室水套连通恒温循环水槽一个,精度为±1℃。 4,3 工具:棒状温度计一支,镊子、取样勺各一。 5 测试程序 5.1 从一个检验批的成品浆料中取20g置于磨口样瓶中。 5.2 开启恒温循环水槽,使水槽内水循环,用温度计测试,确认水温达到25±1℃5.3 将样品瓶置于恒温水槽中,静置48h。 5.4 打开水槽与粘度计测试室水槽间阀门,使水循环。 5.5 用酒精棉将粘度计测试罐、转子分别擦净,风干。 5.6 将样品瓶从恒温水槽中取出,调节粘度计水平,将样品装入测试罐中,固定好转子(采用14号转子,转速为10r/min)。 5.7 开启粘度计电源,待数字显示稳定后,清零,进行各种必要设定。 5.8 开启转子马达,60s后,触停止键.读取数据,作好记录。 5.9 关闭粘度计电源,关闭循环水。 6 允许差 由同一操作者在同一实验室测得的两个试验结果的差不大于±5Pa.s。 7 说明事项 7.1 本方法采用的仪器是Brookfield Digital Visco Meter(Modal DV.II)。使用不同型号的仪器、转子和转速测试浆料粘度,测试结果将不同。 7.2 在装转子时.应使转子一直下到被测液体中,注意不要在浸入时产生气泡,不要使转子和液体容器壁相碰,不要给轴加横向力,以免影响测试结果。 二、电子浆料固体含量的试验方法 1 目的 本方法的目的是测定固体材料的总量,以便和浆料中的有机载体数量作比较而得到相对重量。此方法可以检查浆料生产中的称量错误,也可用来测定浆料在使用、贮存过程中溶剂的损失情况。 2 方法提要 本方法在等速升温条件下,使浆料在某一特定温度范围下.通过有机物的挥发,使其重量发生变化,失重曲线图由打印机打出.固体含量由失重曲线图直接读出。 3 测试仪器及器具

管道压力损失

除尘系统中的管道压力损失计算 管道的压力损失就是含尘空气在管道中流动的压力损失.它等于管道沿程(摩擦)压力损失和局部损失之和 ,在实际计算中以最长沿程一条管道进行计算,其计算结果作为风机造型的参考依据. 一:管道的沿程压力损失 1. a △P m =△P m λR S P -----湿周,既管道的周长(m ) 左管道系统计算中,一般先计算出单位长度的摩擦损失,通常也称比摩阻(Pa/m ): △P m =λ 比摩阻力可通过查阅图表14-1得出,我公司的管道主要应用于除尘系统中,考虑到含尘空气中粉尘沉降的问题,除尘管道内的风速选择为25~28m/s. 4R S 1 2 V 2e

根据计算图标得出的以下数据: 局部阻力引起的能量损失,称之为局部压力损失或局部损失。 局部损失可按下列公式计算: △P J =δ △P J ----局部压力损失(Pa ) δ------局部阻力系数 2 V 2e

局部阻力系数δ可根据不同管道组件:如进出风口、弯头、三通等的不同尺寸比例,在相关资料中可查得,然后再根据上式计算出局部损失的大小。 例如:整体压制900圆弯头:当r/D=1.5时 δ=0.15 当r/D=2.0时 δ=0.13 当r/D=2.5时 δ=0.12 0总之,△P 为数。 F---Pq---风机全压(Pa ) Q---风机风量(m 3/s ) η----风机效率(一般为0.8~0.86) K---安全系统(1.0~1.2) 上式所得结果即为风机数电机功率,实际使用功率为:

Fs= Fs/F 即为风机的实际使用负载率 Pq*Q 1000* η

碳化硅粉体的制备及改性技术

随着科学技术的发展, 现代国防,空间技术以及汽车工业等领域不仅要求工程材料具备良好的机械性能,而且要求其具有良好的物理性能。碳化硅(SiC)陶瓷具有高温强度和抗氧化性好、耐磨性能和热稳定性高、热膨胀系数小、热导率高、化学稳定性好等优点,因而常常用于制造燃烧室、高温排气装置、耐温贴片、飞机引擎构件、化学反应容器、热交换器管等严酷条件下的机械构件,是一种应用广泛的先进工程材料。它不仅在正在开发的高新技术领域(如陶瓷发动机、航天器等)发挥重要作用,在目前的能源、冶金、机械、建材化工等[1]领域也具有广阔的市场和待开发的应用领域。为此,迫切需要生产不同层次、不同性能的各种碳化硅制品。碳化硅的强共价键导致其熔点很高,进而使SiC粉体的制备、烧结致密化等变得更加困难。本文综述了近些年碳化硅粉体的制备及改性、成型和烧结工艺三个方面的研究进展。 [1]蔡新民,武七德,刘伟安.反应烧结碳化硅过程的数学模型[J].武汉理工大学学报, 2002, 24(4): 48-50 1 碳化硅粉体的制备及改性技术 碳化硅粉体的制备技术就其原始原料状态主要可以分为三大类:固相法、液相法和气相法。 1.1 固相法 固相法主要有碳热还原法和硅碳直接反应法。碳热还原法又包括阿奇逊(Acheson)法、竖式炉法和高温转炉法。SiC粉体制备最初是采用Acheson法[2],用焦炭在高温下(2400 ℃左右)还原SiO2制备的,但此方法获得的粉末粒径较大(>1mm),耗费能量大、工艺复杂。20世纪70年代发展起来的ESK法对古典Acheson法进行了改进,80年代出现了竖式炉、高温转炉等合成β-SiC粉的新设备。随着微波与固体中的化学物质有效而特殊的聚合作用逐渐被弄清楚,微波加热合成SiC粉体技术也日趋成熟。最近,L N. Satapathy等[3]优化了微波合成SiC的工艺参数。他们以Si+2C为起始反应物,采用2.45 GHz的微波在1200-1300 ℃时保温5分钟即可实现完全反应,再通过650 ℃除碳即可获得纯的β-SiC,其平均粒径约0.4 μm。硅碳直接反应法又包括自蔓延高温合成法(SHS)和机械合金化法。SHS还原合成法利用SiO2与Mg之间的放热反应来弥补热量的不足,该方法得到的SiC粉末纯度高,粒度小,但需要酸洗等后续工序除去产物中的Mg。杨晓云等[4]将Si 粉与C 粉按照n(Si):n(C) = 1:1制成混合粉末,并封装在充满氩气的磨罐中,在WL-1 行星式球磨机上进行机械球磨,球磨25 h 后得到平均晶粒尺寸约为6 nm 的SiC 粉体。 [2] 宋春军,徐光亮. 碳化硅纳米粉体的合成、分散与烧结工艺技术研究进展[J].材料科学与工艺,2009,17(2):168~173 [3] L N. Satapathy,P D. Ramesh,Dinesh Agrawal,et al. Microwave synthesis of phase-pure, fine silicon carbide powder[J].Materials Research Bulletin, 2005, 40(10):1871-1882. [4] 杨晓云, 黄震威. 球磨Si, C 混合粉末合成纳米SiC 的高分辨电镜观察. 金属学报,2000, 36(7): 684-688. 1.2 液相法 液相法主要有溶胶-凝胶(Sol-gel)法和聚合物热分解法。溶胶凝胶法为利用含Si和含C的有机高分子物质,通过适当溶胶凝胶化工艺制取含有混合均匀的Si和C的凝胶,然后进行热解以及高温碳热还原而获得碳化硅的方法。Limin Shi等[5]以粒径9.415 μm的SiO2为起始原料,利用溶胶凝胶法在其表面包覆一层酚醛树脂,通过热解然后1500 ℃于Ar气氛下进行还原反应,获得了粒径在200 nm左右的SiC颗粒。有机聚合物的高温分解是制备碳化硅的有效技术:一类是加热凝胶聚硅氧烷,发生分解反应放出小单体,最终形成SiO2和C,再由碳还原反应制得SiC 粉;另一类是加热聚硅烷或聚碳硅烷放出小单体后生成骨架,最终形成SiC 粉末。

国内厚膜电子浆料的发展与应用

国内厚膜电子浆料的发展与应用 https://www.wendangku.net/doc/c69975991.html,/bbs/thread-4097-1-1.html 摘要:介绍了厚膜电子浆料发展概况及主要厂家,列出了目前国内较流行的20种厚膜浆料产品的主要性能指标(如:RS、α、STOL、CRV、ESD、环境稳定性、激光稳定性等)、用途以及配套浆料。指出了国内厚膜电子浆料工业与国外的差距,提出了促进中国厚膜电子浆料工 业发展的建议。 关键词:厚膜电子浆料温度系数电阻变化率稳定性 分类号:TN452 Development and application of electronic thick-film paste in China. Li Zhu Xiao Aiwu (State No.4310 Factory, Xi'an 710065). ELECTRONIC COMPONENTS & MATERIALS (China), Vol.18, No.1, p.25-28,31(Jan.1999) . In Chinese. The major electronic thick-film paste manufacturers are presented. 20 paste compositions popular in China are listed, including their specifications (STOL, CRV, ESD, stability, etc.), usage and the paste compositions to match them. The weak points of the thick-film paste industry in China are shown, and the suggestions to improve are given.(3 refs.) Key words electronic thick-film paste, TCR, resistance change rate, stability. 1 电子浆料的发展 目前国外研究生产电子浆料的公司很多,领袖当属美国杜邦(DuPont)公司。该公司创建于1802年,无论是电子浆料的品种、规格、质量,生产规模,还是技术与开发实力无不居于世界先进地位。杜邦的子公司遍及全球,每年在科技方面投入的经费近2 000万美元,现可常年生产100多种金属粉末,200多种玻璃粉末,800多种电子浆料。 60年代以来,美国先后有ESL、Englehard、Cermalley、Ferro、EMCA、Heraeus、IBM、蕾切斯、通用电气等20多个公司开发,制造,销售各类电子浆料。欧洲生产销售浆料及原 材料的公司,著名的有德固萨、菲利浦等。 80年代后,日本逐渐发展成世界上主要的浆料生产国,是唯一能与美国抗衡的浆料大国。著名的浆料公司有住友金属矿山、昭荣化学、田中贵金属所、村田制作所、太阳诱电、日立化学、东芝化学、福田金属粉、三菱金属、NEC、TDK等。 近年来,由于电子整机和表面组装技术的高速发展,推动了电子浆料技术的进步。目前电阻浆料最具代表性品种有:Birox 17系、Birox 17G系、Birox 1800系、HS 80系、Cerei- Gired 9500系、Birox 1900系、Rtty-orn 7900 D系、00 X 0 A系、110 X系、R-SX系、 R-U系、R-6000系等。 60年代,国内开始电子浆料研试。电子工业部第11研究所对浆料进行了大量的研究和

浆料

浆液配方:(选择浆料组分合理制定浆料配比) ——浆料组分的选择: →应遵循的原则 1、 根据纱线的纤维材料选择浆料 据相似相溶原理:为避免制造时浆膜脱落,所选用的粘着剂大分子应对纤维具有良好 粘附性和亲和力。从粘附双方的相容性看,双方应具相同的基团和相似的极性,据这一原则确定粘着剂。 a 、细特纱:特点——表面光洁,强力偏点 上浆重点:浸透增强,兼顾被覆。要求:上浆率高 →用优质变性淀粉+适量浸透剂 b 、粗特纱:特点:毛羽多,上浆以被覆为主,兼顾浸透,上浆率低,以淀粉为主 3、据织物组织,用途,加2条件,选择浆料 织物密度↑→上浆大(上浆率高) 车速↑→上浆大(上浆率高) } →可选PVA ,丙酸脂类合成浆料和变性淀粉+适量浸透剂。 △ 车间湿度小:故加适量吸湿剂 浆料配方实例: 1 2 _________________ *100% 烘箱 105℃ 1.5h 烘后C 2 上浆率:(浆后-原纱)/原纱*100%

一、浆料 1、粘着剂:浆料配方中的基本成分、主浆料 目的:为了增加纱线的强力和耐磨能力 分类:a、天然:未变性淀粉及变性淀粉、小麦淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉 B、化学:PVA(聚乙烯醇)、PVAA(聚丙烯酰胺) 不环保 COD指高,又难处理 公司主要浆料:a、主浆料:磷酸酯淀粉、变性淀粉 101 B、辅浆料:蜡片、股丙烯 2、上浆率:保持浆纱一定的弹性又能使浆纱具很好的强度与耐磨性能 上浆目的:保伸(↓越好)防羽化 测上浆率:用退浆的方法: 稀H 2SO 4 (8:1/10:1) 3、漏斗式粘度计:水 4.8S 浆料 8S 相对上浆率

1、毛羽:伸出纱线主体的纤维端或圈 浆料:a、粘着剂b、助剂 (一)粘着剂(主浆料) 分类:⑴天然:①:plant A:各种淀粉:小麦、corn、米、甘薯、土豆、橡子、木薯 B:海藻类 C:植物性胶:橡豆粉 ②:animal:鱼胶、虾壳 ⑵变性淀粉:①:纤维素衍生物:A:CMC:羧甲基纤维素 B:MC:甲基纤维素 C:EC:乙基纤维素 ②:变性淀粉:A:转化淀粉:酸化、氧化 B:淀粉衍生物:酯化、醚化 C:接枝淀粉:淀粉的丙烯腈接枝共聚物 ⑶合成粘着剂:①:乙烯类:A:PVA:絮状、白色 B:乙烯类共聚物 ②:丙烯酸类:A:聚丙烯酸 B:聚丙烯酸酯 C:聚丙烯酰胺 D:丙烯酸酯类共聚类 实验室: 粘度测定:乌式粘度计(相对粘度)旋转式粘度计(绝对黏度) 粘度单位:泊(P) 1P=100CP (原泊) 20℃时:水的粘度1.0087CP 国际单位制:帕.秒(Pa.S) (二)类型 1、酯化淀粉:变性原理:淀粉大分子中羟基被化学活泼较强的酯化剂(有机酸、无机酸)酯化后形成的产物为酯化淀粉。 A、醋酸酯 B:H 3PO 4 酯 C:氨基甲酸酯 2、醚化淀粉:变性原理:淀粉大分子中的—OH被化学试剂(HX等) 醚化生成的—O—化合物称为醚化淀粉 CH 3 OH 3、PVA:聚醋酸乙烯+CH 3 ONa→→→→→→得到产物 PVA上浆性能:①:水溶性②:粘度③:粘附性④:成膜⑤:混溶性 二、助剂:分解机浸透剂柔软润滑剂抗静电剂防腐剂吸湿剂消泡剂 (蜡片、白色片状) 调浆配方与调浆:相似相容原理 浆料成分选择:①纤维材料②纱线密度、品质③织物用途、加工、条件 (C 6H 10 O 5 )n 补:

锂电浆料特性总结

锂电浆料特性 锂电池浆料 1.1,锂电池浆料的特性 锂离子电池浆料是由多种不同比重、不同粒度的原料组成,又是固-液相混合分散,形成的浆料属于非牛顿流体。锂离子电池浆料是一种像油状的流动的液体,所以具有一般流体所具有的特征如粘性、流动性等,同时因为电池浆料是一种液固两相流,所以还具有一些自身特殊的性能。 1.1.1,锂离子电池浆料流变性 流变性是指物质在外力作用下的变形和流动性质。由于液体不能承受剪切力,因而不能保持其外形的稳定。在外力的作用下,液体就会发生流动和变形等的性质,称为流变性。浆体的流变性十分复杂.一种浆体在低浓度时可能表现为牛顿流体或假塑性流体;浓度稍高产生絮团后,可能表现为宾汉流体;更高的浓度下又可能会出现胀塑性流体。 对同—种浆料,在剪切率不太高时,不出现胀流现象,剪切率高时又可能转化为胀塑性流体。有些非牛顿流体在低剪切速率和高剪切速率下都可能呈现牛顿流体形象,这可能是因为在低剪切速率下,分子的无规则热运动占优势,体现不出剪切速率对其中物料重新排列使表观粘度的变化,当剪切速率增高到一定限度后,剪切定向达到了最佳程度,因而也使表观粘度不随剪切速率而变。如前所述,许多非牛顿体其流变特性受到体系中结构变化的影响。 影响锂离子电池浆料流变性的一些主要参数: (1)分散相或固相的类型及表面电荷的大小 对于不同种类的正负极活性物质,如正极常用的钴酸锂、锰酸锂,负极常用的石墨粉、中间相炭微球,由于其种类不同,因而具有不同的水化膨胀特性以及不同的表面电荷,这样,不同种类的活性物质其分散特性、胶溶特性以及形成具有一定强度的结构体系的能力也各不相同,其宏观表现是不同种类的活性物质配制而成的浆料具有不同的流变特性。 (2)固相的浓度 分散相或固相浓度的大小主要影响浆料的屈服应力和塑性粘度或表观粘度。在一般槽况下,固相浓度越大,其屈服应力、塑性粘度或表观粘度越大。 (3)固相颗位的大小、形状以及粒径的分布 在固相浓度不变的条件下,颗粒的粒径越小,由于其总的表面积增加,因而浆料的屈服应力和粘度将随之增加。 (4)分散介质本身的粘度。 不同的溶剂具有不同的粘度,使得浆料的粘度也将随之变化。

管道压力损失计算

冷热水管道系统的压力损失 无论在供暖、制冷或生活冷热水系统,管道是传送流量和热量必不可少的部分。计算管道系统的压力损失有助于: (1) 设选择正确的管径。 (2) 设选择相应的循环泵和末端设备。也就是让系统水循环起来并且达到热能传送目的 的设备。 如果不进行准确的管道选型,会导致系统出现噪音、腐蚀(比如管道阀门口径偏小)、严重的能耗及设备的浪费(比如管道阀门水泵等偏大)等。 管道系统的水在流动时遇到阻力而造成其压力下降,通常将之简称为压降或压损。 压力损失分为延程压力损失和局部压力损失: — 延程压力损失指在管道中连续的、一致的压力损失。 — 局部压力损失指管道系统内特殊的部件,由于其改变了水流的方向,或者使局部水流通道变窄(比如缩径、三通、接头、阀门、过滤器等)所造成的非连续性的压力损失。 以下我们将探讨如何计算这两种压力损失值。在本章节内我们只讨论流动介质为水的管道系统。 一、 延程压力损失的计算方式 对于每一米管道,其水流的压力损失可按以下公式计算 其中:r=延程压力损失 Pa/m Fa=摩擦阻力系数 ρ=水的密度 kg/m 3 v=水平均流速 m/s D=管道内径 m 公式(1) 延程压力损失 局部压力损失

管径、流速及密度容易确定,而摩擦阻力系数的则取决于以下两个方面: (1)水流方式,(2)管道内壁粗糙程度 表1:水密度与温度对应值 水温°C10 20 30 40 50 60 70 80 90 密度 kg/m3999.6 998 995.4 992 987.7 982.8 977.2 971.1 964.6 1.1 水流方式 水在管道内的流动方式分为3种: —分层式,指水粒子流动轨迹平行有序(流动方式平缓有规律) —湍流式,指水粒子无序运动及随时变化(流动方式紊乱、不稳定) —过渡式,指介于分层式和湍流式之间的流动方式。 流动方式通过雷诺数(Reynolds Number)予以确定: 其中: Re=雷诺数 v=流速m/s D=管道内径m。 ?=水温及水流动力粘度,m2/s 表2:水温及相关水流动力粘度 水温m2/s cSt °E 10°C 1.30×10-6 1.30 1.022 20°C 1.02×10-6 1.02 1.000 30°C 0.80×10-6 0.80 0.985 40°C 0.65×10-6 0.65 0.974 50°C 0.54×10-6 0.54 0.966 60°C 0.47×10-6 0.47 0.961 70°C 0.43×10-6 0.43 0.958 80°C 0.39×10-6 0.39 0.956 90°C 0.35×10-6 0.35 0.953 通过公式2计算出雷诺数就可判断水流方式: Re<2,000:分层式流动 Re:2,000-2,500:过渡式流动

碳化硅陶瓷

太原工业学院 2015/2016学年第一学期 《特种陶瓷》课程论文 题目:碳化硅陶瓷的工艺与发展方向 班级: 122073219 姓名:刘鑫泽 学号: 19

1 前言 随着科技的发展,人们迫切需要开发各种新型高性能结构材料。碳化硅陶瓷由于具有多种良好的的性能,已经在许多领域大显身手,并且已经收到人们的高度重视。 2 晶体结构 SiC是共价键很强的化合物,SiC中 Si-C键的离子性仅12%左右。 SiC具有α和β两种晶型。β- SiC的晶体结构为闪锌矿晶体结构立方晶系,Si和 C 分别组成面心立方晶格;α-SiC纤锌矿型结构,六方晶系。存在着4H、15R和6H等100余种多型体,其中, 6H多型体为工业应用上最为普遍的一种。在温度低于1600℃时,SiC以β-SiC形式存在。当高于1600℃时,β- SiC缓慢转変成α-SiC的各种多型体。4H- SiC在2000℃左右容易生成;15R和6H多型体均需在2100℃以上的高温才易生成;对于6H- SiC,即使温度.超过2200℃,也是非常稳定的。SiC中各种多型体之间的自由能相差很小,因此,微量杂质的固溶也会引起多型体之间的热稳定关系变化。[1] 3 性能与应用 3.1 性能 (1)SiC陶瓷化学稳定性好、抗氧化性强。 (2)硬度高,耐磨性能好。 (3)SiC具有宽的能带间隙。 (4)优良的导电性。 (5)热稳定性好,高温强度大。 (6)热膨胀系数小、热导率大以及抗热振和耐化学腐蚀等。[4] 3.2 应用 碳化硅的最大特点是高温强度高,有很好的耐磨损、耐腐蚀、抗蠕变性能,其热传导能力很强,仅次子氧化铍陶瓷。碳化硅陶瓷用于制造火箭喷嘴、浇注金属的喉管、热电偶套管、炉管、燃气轮机叶片及轴承、泵的密封圈、拉丝成型模

电子浆料的性能与质量控制

电子浆料性能及测定方法电子浆料是各种功能材料均匀混合的膏状材料,一般通过丝网印刷实现转移,形成不同功能的元件或电路单元。丝网印刷形成的印刷膜经流平、烘干、烧结(或固化)生成的烧结膜(或固化膜)层厚度比薄膜溅射工艺生成的薄膜厚得多,所以,丝网印刷工艺及其后续烧结工艺等统称厚膜工艺,电子浆料也称厚膜电子浆料。 电子浆料的物理特性有色调、细度、粘度、密度、固体含量、单位印刷面积、气味等。 电子浆料的电性能由烧结膜体现,电阻浆料主要考察烧结膜电阻率和对温度、电压的稳定性等,有方阻、温度系数、电压系数、静噪音、短暂过负荷、恒温存放、湿热存放等具体指标。介质浆料烧结膜是绝缘体,主要考察介电常数、介电损耗、抗电压强度(也称击穿电压)、耐酸碱盐雾、耐候性等。导体浆料烧结膜要求有良好的导电性、抗焊料浸蚀性、焊料浸润性、优良的附着力、老化附着力等。 电子浆料与基体共同发挥作用,与基体的匹配非常重要。匹配性与附着强度、膜层致密程度、电性能的稳定性密切关联。从这些意义上讲,电子浆料的应用是实验性应用,所以国际上著名电子浆料生产企业,在出厂报告中言明:“本报告所列数据是本公司在实验室测得的,用户使用前必须有充分的验证,本公司不对应试验而未试验产生的不良后果负责。” 1.颗粒细度的测定 颗粒细度FOG(fineness of grain)是电子浆料的重要参数。金属粉末、金属氧化物粉末、金属盐类导电材料、玻璃粉体材料等都具有一定的聚附粘合强度,在电子浆料生产中,依靠三辊轧机辊间剪切力的作用,将颗粒聚集体分散为高度均匀

状态,理想状态是形成单个颗粒的均匀分散体系。因此,严格控制FOG ,有助于消除由大颗粒阻塞丝网而造成的印刷不良,有助于提高膜层质量、降低膜层内部缺陷,有助于提高耐电压特性,改善温度系数,有助于浆料稳定性、一致性、重现性的提高等。 采用刮板细度计来实施辊轧工序的质量控制,在辊轧符合工艺规范的情况下,当FOG 达到规定值时,辊轧工序才算完结。操作人员应使刮板在恒定的角度速度和负荷下运动,保证数据准确、细度高、重现性更好。 2.粘度的测定 测量粘度是测量在模拟印刷条件下,各种不同剪切下浆料的流动性。在浆料生产中,质量控制部门采用检测粘度来控制浆料载体和有机系统。 一般来说,一层液体对另一层液体作相对平流时所受的阻力称为内摩擦力。对厚膜膏状浆料这一种非牛顿流体体系,设克服非牛顿粘度所需要的切向力(也称屈服点时的力)为F 0 ,两层液体间的距离为x ,相对流动速度为u ,内摩擦力F 可由 下式给出: 式中A 表示接触面积,du/dx 表示速度梯度,η表示粘度,也称粘度系数。η值大小与环境温度、湿度、转子大小、转动速度有关。 用国际通用Brookfield 旋转粘度计测定流体处于稳流状态下的粘度,可直接读出粘度数据。粘度值与测试条件(温度、转子、转速)密切相关,必须一并给出才有意义。 du 0dx F=F +A

管道阻力损失计算

管道的阻力计算 风管内空气流动的阻力有两种,一种是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿程能量损失,称为摩擦阻力或沿程阻力;另一种是空气流经风管中的管件及设备时,由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失,称为局部阻力。通常直管中以摩擦阻力为主,而弯管以局部阻力阻力为主(图6-1-1)。 图6-1-1 直管与弯管 (一)摩擦阻力 1.圆形管道摩擦阻力的计算 根据流体力学原理,空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力按下式计算: (6-1-1) 对于圆形风管,摩擦阻力计算公式可改为: (6-1-2) 圆形风管单位长度的摩擦阻力(又称比摩阻)为: (6-1-3) 以上各式中 λ——摩擦阻力系数;

v——风秘内空气的平均流速,m/s; ρ——空气的密度,kg/m3; l——风管长度,m; Rs——风管的水力半径,m; f——管道中充满流体部分的横断面积,m2; P——湿周,在通风、空调系统中即为风管的周长,m; D——圆形风管直径,m。 摩擦阻力系数λ与空气在风管内的流动状态和风管管壁的粗糙度有关。在通风和空调系统中,薄钢板风管的空气流动状态大多数属于紊流光滑区到粗糙区之间的过渡区。通常,高速风管的流动状态也处于过渡区。只有流速很高、表面粗糙的砖、混凝土风管流动状态才属于粗糙区。计算过渡区摩擦阻力系数的公式很多,下面列出的公式适用范围较大,在目前得到较广泛的采用: (6-1-4) 式中K——风管内壁粗糙度,mm; D——风管直径,mm。 进行通风管道的设计时,为了避免烦琐的计算,可根据公式(6-1-3)和(6-1-4)制成各种形式的计算表或线解图,供计算管道阻力时使用。只要已知流量、管径、流速、阻力四个参数中的任意两个,即可利用线解图求得其余的两个参数。线解图是按过渡区的λ值,在压力B0=101.3kPa、温度t0=20℃、宽气密度ρ0=1.204kg/m3、运动粘度 v0=15.06×10-6m2/s、管壁粗糙度K=0.15mm、圆形风管等条件下得出的。当实际使用条件下上述条件不相符时,应进行修正。 (1)密度和粘度的修正 (6-1-5) 式中Rm——实际的单位长度摩擦阻力,Pa/m; Rmo——图上查出的单位长度摩擦阻力,Pa/m; ρ——实际的空气密度,kg/m3; v——实际的空气运动粘度,m2/s。

陶瓷材料的抗热震性的改善与应用

陶瓷材料的抗热震性改善与应用 摘要: 本文总结了陶瓷材料抗热震的理论基础以及抗热震陶瓷材料的分类与应用,基于理论提出了改善陶瓷材料抗热震性的策略,为制作高抗热震陶瓷材料提供了可借鉴的工程技术途径。 关键词: 陶瓷 材料 抗热震性 改善措施 应用 引言: 陶瓷材料因具有极高的熔点、高的化学和物理稳定性及优异的抵抗极端环境的能力而闻名。但陶瓷材料由于其固有的脆性,抗热震性能较差,热冲击是造成陶瓷材料破坏的重要原因。因此,改善陶瓷材料的抗热震性能历来就是陶瓷材料研究的重大课题之一。 1. 陶瓷抗热震性的理论基础 陶瓷抗热震性指陶瓷在温度剧变情况下抵抗热冲击的能力。陶瓷抗热震性能经典理论主要有两种,即Kingery 抗热震断裂理论和Hasselman 抗热展损伤理论和Andersson 等提出一种新模型——压痕淬冷法。 (1) Kingery 基于热弹性理论,提出了抗热震断裂理论。由热震温差引起热应力与材料固有抗拉强度之间的平衡作为抗热震断裂判据,导出抗热震断裂参数: (1f R E = ασ-μ) 式中:f σ为强度极限,E 为弹性膜量,μ为泊松比,α为热膨胀系数, 根据上式,要使陶瓷材料具有优异抗热震性,需要陶瓷弹性模量低,强度极限高,泊松比低。一些材料R 的经验值见下表。 R 的经验值 f σ(MPa ) μ -6-1α(?10K ) ()E GPa R (℃)

23Al O 345 0.22 7.4 379 96 SiC 414 0.17 3.8 400 226 热压烧结SiC 310 0.24 2.5 172 547 HPSN 690 0.27 3.2 310 500 4LAS 138 0.27 1.0 70 1460 (2) Hasselman 基于断裂力学理论,从能量观点出发,提出了抗热冲击理论.分析材料在温度变化下裂纹成核、扩展动态过程。以弹性应变能与断裂表面能之间平衡作为抗热震损伤判据,导出抗热震损伤参数 122st 20 R ()G E λ=α 式中:E 0是材料无裂纹时的弹性模量,G 为弹性应变能释放率,α为热膨胀系数,R st 大,裂纹不易扩展,热稳定性好。 裂纹长度及强度与热震温差的函数关系 上图为理论上预期的裂纹长度以及材料强度随T ?的变化。假如原有裂纹长度l 0相应的强度为0σ,当c T T ??,强度同样连续地降低。这

水系统管道阻力计算

空调水系统的水力计算 根据舒适性空调冷热媒参数,应对冷热源装置、末端设备、循环水泵功率等进行考虑,因此,空调冷水供回水温差应大于等于5℃。 一、沿程阻力(摩擦阻力) 流体流经一定管径的直管时,由于流体内摩擦力而产生的阻力,阻力的大小与路程长度成正比的叫做沿程阻力,即 (1-1) 若直管段长度l=1m时, 则 式中λ——摩擦阻力系数,m; ——管道直径,m; R——单位长度直管段的摩擦阻力(比摩阻),Pa/m; ——水的密度,kg/m3; ——水的流速,m/s。 对于紊流过渡区域的摩擦阻力系数λ,可由经验公式计算得到。当水温为20℃时,冷水管道的摩擦阻力计算表可以从《实用供热空调设计手册》中查询。根据管径、流速,查出管道动压、流量、比摩阻等参数。 计算管道沿程阻力时,室内冷、热负荷是计算管道管径大小的基本依据,对于PAU机组管道管径进行计算时,应考虑其提供的仅为新风负荷,室内负荷是由风机盘管承担。所以这种空调末端承担负荷应计算精确,以避免负荷叠加。同时应清楚了解水管系统的方式,如同程式,异程式。不同的接管方式对沿程阻力具有一定的影响。在计算工程中,比摩阻宜控制在100-300Pa/m,通常不应超过400Pa/m。 二、局部阻力 (一)局部阻力及其系数

在管内水的流动过程中,当遇到各种配件如阀门、弯头等时,由于涡流而导致能量损失,这部分损失习惯上称为局部阻力()。

(2-1)式中——管道配件的局部阻力系数; ——水流速度,m/s。 常用管道的配件可以通过相应的表格进行查询。根据管道管径的不同以及管道上的阀门、弯头、过滤器、除污器、水泵入口等能出现局部阻力的类别进行查询,得到不同的局部阻力系数,再利用公式计算出局部阻力。 对于三通而言,不同的混合方向及方式,会出现不同的阻力系数,且数值相差比较大。因此,查询三通阻力系数时,应根据已有的混合方式进行查询,进而得到更准确的局部阻力系数。 在实际计算水管局部阻力时,应先确定管道上的管件种类、数目,尤其是水管接进机组、水泵、末端。可参见设备安装详图,其中会画出相应的管道配件。 (二)当量长度 利用相同管径直管段的长度表示局部阻力,这样称为局部阻力当量长度(m): 式中——管道配件的局部阻力系数。 根据各种阀门、弯头、三通以及特殊配件(突扩、突缩、胀管、凸出管等)的工程直径,可以查出相应的当量长度。 三、设备压力损失 空调系统中含有很多制冷、制热设备,如冷凝器、蒸发器、冷却水塔、冷热盘管等等。这些设备自身都有一定的压力损失。在水系统的水力计算中,除了管道部分的阻力之外,还有设备的压力损失。将这两部分加起来,才是整个系统的水力损失。 但是因为设备的生产厂家、型号、运行条件及工况的不同,压力损失相差比较大,一般情况下,是由设备厂家提供该设备的压力损失。若缺乏该方面的资料,可以按照经验值进行估算。估算值见表3-1。

碳化硅的应用

无机固体材料学 课程论文 题目:碳化硅的性能与应用前景 院 系 化学与化学工程学院 专 业 化学师范专升本 姓 名 刘 倩

碳化硅陶瓷的性能与应用前景 摘要 碳化硅陶瓷不仅具有抗氧化性强,耐磨性好,硬度高,热稳定性好,热膨胀系数小,等优良特性,而且广泛的应用也多个领域中。碳化硅是一种典型共价键结合化合物,具有高硬度、耐磨等特性,广泛应用于航空、机械、汽车、冶金、化工、电子等领域。本文主要是对碳化硅陶瓷的性能,市场前景,应用范围进行讨论,并讨论起发展趋势。 关键词:碳化硅性能高硬度耐磨性

一.碳化硅的基本结构及其性质 1.1碳化硅结构 碳化硅是一种典型的共价键结合的稳定化合物。从理论上讲,碳化硅均由SiC四面体堆积而成,所不同的只是平行结合或反平行结合。SiC有75种变体,如α- SiC、β- SiC、3C - Si C、4H - SiC、15R- Si C 等,所有这些结构可分为方晶系、六方晶系和菱形晶系,其中α- SiC、β- SiC 最为常见。α- SiC是高温稳定型,β- SiC是低温稳定型。β- SiC在2100~2400 ℃可转变为α- SiC ,β- SiC可在1450 ℃左右温度下由简单的硅和碳混合物制得。利用透射电子显微镜和X- 射线衍射检测技术可对SiC 显微体进行多型体分析和定量测定。为了区别各种不同的结构,需要有相应的命名方法。命名方法常用的是:把低温类型的立方碳化硅叫做β—SiC,而其余六方的、菱形的晶胞结构一律称为α—SiC。这种命名方法与相律惯例以及矿物学命名都不相符,但因其很方便,也就颇为流行。 1.2碳化硅化学性质 碳化硅本身很容易氧化,但它氧化之后形成了一层二氧化硅薄膜,氧化进程逐步被阻碍。在空气中,碳化硅于800 ℃时就开始氧化,但很缓慢;随着温度升高,则氧化速度急速加快。碳化硅的氧化速率,在氧气中比在空气中快1. 6倍;氧化速率的速度随着时间推移而减慢。如果以时间推移对氧化的数量描图,可以得到典型的抛物线图形. 这反映出二氧化硅保护层对碳化硅氧化速率的阻碍作用。氧化时,若同时存在着能将二氧化硅薄膜移去或使之破裂的物质,则碳化硅就易被进一步氧化。例如:铁、锰等金属有几种化合价,其氧化物能将碳化硅氧化,并且又能与二氧化硅生成低熔点化合物,能侵蚀碳化硅。例如,FeO在1300 ℃、MnO 在1360 ℃能侵蚀碳化硅;而CaO、MgO 在1000 ℃就能侵蚀碳化硅[1]。 二.碳化硅的特点及其性能 2.1磨料 由于其超硬性能,可制备成各种磨削用的砂轮、砂布、砂纸以及各类磨料,广泛应用于机械加工行业。我国工业碳化硅主要作磨料用,黑色碳化硅制成的磨具,多用于切割和研磨抗张强度低的材料,如玻璃、陶瓷、石料和耐火物等,同时也用于铸铁零件和有色金属材料的磨削。绿色碳化硅制成的磨具,多用于硬质合金、钛合金、光学玻璃的磨削,同时也用于缸套 的珩磨及高速钢刀具的精磨。立方碳化硅专用于微型轴承的超精磨,采用W3. 5立方碳化硅

电子浆料的性能与质量控制

电子浆料性能及测定方法 电子浆料是各种功能材料均匀混合的膏状材料,一般通过丝网印刷实现转移,形成不同功能的元件或电路单元。丝网印刷形成的印刷膜经流平、烘干、烧结(或固化)生成的烧结膜(或固化膜)层厚度比薄膜溅射工艺生成的薄膜厚得多,所以,丝网印刷工艺及其后续烧结工艺等统称厚膜工艺,电子浆料也称厚膜电子浆料。 电子浆料的物理特性有色调、细度、粘度、密度、固体含量、单位印刷面积、气味等。 电子浆料的电性能由烧结膜体现,电阻浆料主要考察烧结膜电阻率和对温度、电压的稳定性等,有方阻、温度系数、电压系数、静噪音、短暂过负荷、恒温存放、湿热存放等具体指标。介质浆料烧结膜是绝缘体,主要考察介电常数、介电损耗、抗电压强度(也称击穿电压)、耐酸碱盐雾、耐候性等。导体浆料烧结膜要求有良好的导电性、抗焊料浸蚀性、焊料浸润性、优良的附着力、老化附着力等。 电子浆料与基体共同发挥作用,与基体的匹配非常重要。匹配性与附着强度、膜层致密程度、电性能的稳定性密切关联。从这些意义上讲,电子浆料的应用是实验性应用,所以国际上著名电子浆料生产企业,在出厂报告中言明:“本报告所列数据是本公司在实验室测得的,用户使用前必须有充分的验证,本公司不对应试验而未试验产生的不良后果负责。” 1.颗粒细度的测定 颗粒细度FOG(fineness of grain)是电子浆料的重要参数。金属粉末、金属氧化物粉末、金属盐类导电材料、玻璃粉体材料等都具有一定的聚附粘合强度,在电子浆料生产中,依靠三辊轧机辊间剪切力的作用,将颗粒聚集体分散为高度均匀状态,理想状态是形成单个颗粒的均匀分散体系。因此,严格控制FOG,有助于消除由大颗粒阻塞丝网而造成的印刷不良,有助于提高膜层质量、降低膜层内部缺陷,有助于提高耐电压特性,改善温度系数,有助于浆料稳定性、一致性、重现性的提高等。 采用刮板细度计来实施辊轧工序的质量控制,在辊轧符合工艺规范的情况下,当FOG达到规定值时,辊轧工序才算完结。操作人员应使刮板在恒定的角度速度和负荷下运动,保证数据准确、细度高、重现性更好。 2.粘度的测定 测量粘度是测量在模拟印刷条件下,各种不同剪切下浆料的流动性。在浆料生产中,质量控制部门采用检测粘度来控制浆料载体和有机系统。 一般来说,一层液体对另一层液体作相对平流时所受的阻力称为内摩擦力。对厚膜膏状浆料这一种非牛顿流体体系,设克服非牛顿粘度所需要的切向力(也称屈

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