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热处理对Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O超导材料结构和超导性能的影响

张留琬 , 陈廷国 , , 吴晓初 , 施天生 , 李香庭 , 高建华 , 孙荆

金属学报

利用原位电阻测量、热重分析、电镜观察和电子探针等多种实验手段研究了Bi_(1.6)Pb_(0.4)Sr_2Ca_2Cu_3O_(10+δ)(下称BPSCCO)超导材料在不同温度(650—800℃)和不同氧分压(氧气、空气和氮气)下热处理过程中结构变化及其对超导电性的影响,实验结果表明,在稍高氧分压下退火,2223相中的Pb ̄(+2)离子将失稳析出体外,生成类Ca_2PbO_4杂相,导致电阻率和重量增加,其调制结构由纯Pb型(q=βb)逐渐变为纯Bi型(q=βb+c),在低氧分压下退火,类Ca_2PbO_4杂相将分解,整个过程基本可逆.此外还发现,适度析出类Ca_2PbO_4杂相,2223母相的超导转变温度将增高,材料的电传输特性亦将得到改善.

关键词: Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O超导材料 , superconductivity , heat-treatment

无人机平台航空超导磁测系统与室内测试

常凯 , 伍俊 , 蒋坤 , 侍文 , 王会武 , 荣亮亮 , 孔祥燕 ,

低温物理学报

基于无人机平台的超导航磁测量安全高效,灵敏度高且信息量丰富,探测优势明显.本文研发了一种基于低温超导的固定翼无人机平台的磁测系统,该系统可实现地磁场的垂直三分量磁场同步测量.系统磁场测量噪声水平0.3 pT/√Hz@1kHz,量程>60μT,采样率为1024Hz,重15 kg.基于该系统初步开展了室内运动测试,实验结果表明该系统可实现运动平台三轴磁测量,适用于无人机航磁平台.

关键词: 低温SQUID , 物探应用 , 固定翼无人机 , 动态范围

倒装焊Sn-Pb焊点的热疲劳失效

张群 , 陈柳 , 程波 , 徐步陆 , 王国忠 , 程兆年 ,

金属学报

对倒装焊Sn-Pb焊点进行了热循环实验,结合三维全局有限元模拟的结果,研究了Sn-Pb焊点热疲劳失效.结果表明,充胶后焊点内塑性应变范围减小近一个数量级,从而显著降低焊点的疲劳损伤;由于底充胶改变了Sn-Pb焊点应力、应变分布,使得充胶前后焊点裂纹位置发生改变.Sn-Pb焊点热疲劳裂纹萌生于粗化的富Sn相,并穿过富Pb相沿富Sn相生长.Sn和Pb晶粒的非均匀粗化趋势与模拟给出的剪切应变轴向分布一致.

关键词: 倒装焊 , null , null , null , null

低熔点合金衬底上CVD法生长石墨烯

孙雷 , 沈鸿烈 , 李金泽 , 吴天如 , 丁古巧 , 朱云 ,

人工晶体学报

以CH4为气态碳源,不同组分的In基合金为衬底,用CVD法进行石墨烯生长的研究结果.用光学显微镜,拉曼光谱,场发射扫描电镜对生长的薄层进行了表征.结果显示在熔融态金属Cu-In合金上成功制备了石墨烯薄膜,“表面催化”型金属Cu的加入In使金属表面形核点增多,合金表面石墨烯的生长速度提高,但石墨烯质量下降;“溶解析出”型金属Ni与低熔点金属In组成的合金催化性能有明显的增强,在极短的时间内堆积成石墨“块”;金属Sn不具备明显的催化生长石墨烯的能力,导致了Sn-In合金衬底上石墨烯的生长与纯In类似,Sn的影响作用较弱.

关键词: 石墨烯 , Cu-In合金 , 化学气相沉积

倒装焊Sn-Pb焊点的热疲劳失效

张群 , 陈柳 , 程波 , 徐步陆 , 王国忠 , 程兆年 ,

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2001.07.010

对倒装焊Sn-Pb焊点进行了热循环实验,结合三维全局有限元模拟的结果,研究了Sn-Pb焊点热疲劳失效.结果表明,充胶后焊点内塑性应变范围减小近一个数量级,从而显著降低焊点的疲劳损伤;由于底充胶改变了Sn-Pb焊点应力、应变分布,使得充胶前后焊点裂纹位置发生改变.Sn-Pb焊点热疲劳裂纹萌生于粗化的富Sn相,并穿过富Pb相沿富Sn相生长.Sn和Pb晶粒的非均匀粗化趋势与模拟给出的剪切应变轴向分布一致.

关键词: 倒装焊 , 底充胶 , Sn-Pb焊点 , 分层 , 热疲劳

应用于无屏蔽心磁测量中的平面三轴磁强计

刘扬波 , 张树林 , 曾佳 , 王永良 , 孔祥燕 ,

低温物理学报

目前,无屏蔽心磁测量中主要的噪声抑制技术是梯度计.通常,由于制作工艺不完美和结构不对称等原因,梯度计具有一定的不平衡性.为了提高梯度计的噪声抑制能力,需要采用磁强计进行补偿.本文基于低温超导量子干涉仪(SQUID)设计并制作了平面三轴磁强计.设计思想是通过增加磁通反馈线圈与SQUID间的互感系数,减小了三轴磁强计间的相互串扰,增加了磁强计的动态响应范围,满足城市无屏蔽环境中长时间稳定工作的要求.该平面三轴磁强计成功地应用于无屏蔽心磁图仪中,得到了高信噪比的心磁信号.

关键词: 磁强计 , 心磁图仪 , 超导量子干涉仪

倒装焊电子封装底充胶分层研究

徐步陆 , 张群 , 彩霞 , 黄卫东 , , 程兆年

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2002.02.011

使用裂缝尖端附近小矩形路径J积分方法计算电子封装分层传播的能量释放率,并在热循环加载下使用高频超声显微镜技术测定了B型和D型两种倒装焊封装在焊点有无断裂时芯片/底充胶界面的分层裂缝扩展速率.由有限元模拟给出的能量释放率和实验测得的裂缝扩展速率得到可作为倒装焊封装可靠性设计依据的Paris半经验方程.

关键词: 倒装焊 , 底充胶分层 , 有限元模拟 , 能量释放率

底充胶及其材料模型对倒装焊热循环可靠性的影响

陈柳 , 张群 , 王国忠 , , 程兆年

功能材料

对倒装焊电子封装可靠性进行热循环实验和有限元模拟,结果表明,有底充胶(underfill)时,SnPb焊点的热循环寿命可提高约16倍,并确定了Coffin-Manson半经验方程的参数.采用3种底充胶材料模型,亦即定常弹性模型、温度相关弹性模型和粘弹性材料模型,描述了底充胶U8347-3的力学性能.模拟结果表明,材料模型影响计算得到的SnPb焊点的塑性应变范围、封装形变以及底充胶/芯片界面应力,采用弹性材料模型可能过高估计了SnPb焊点的热循环寿命和界面应力.

关键词: 倒装焊 , 底充胶 , 粘弹性 , 热循环

EMD算法在低温超导瞬变电磁噪声抑制中的应用

王会武 , 荣亮亮 , 孔祥燕 , , 徐婷 , 常凯

低温物理学报

瞬变电磁信号具有较宽的频谱,为使得超导瞬变电磁信号的接收不产生失真,要求接收信号的超导传感器具有足够高的带宽(100kHz以上),而接收高带宽信号会导致信号的噪声峰峰值变大,传统的滤波(模拟、数字)方法易造成衰减曲线畸变.基于数据驱动的经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)算法能够根据信号本身特性对其进行信号分解和分量选择,具有自适应和不产生波形畸变的特点.本文采用EMD算法分别对数值模拟和野外实测的超导瞬变电磁信号进行EMD滤波处理和分析,结果表明,EMD可以显著压制瞬变电磁信号衰减曲线中的宽频带噪声且波形无畸变.经过EMD滤波的超导瞬变电磁与原始信号相比,信号衰减时间显著延长(从5ms延长至50ms),表明EMD算法能够极大提高瞬变电磁方法对地下深部信息的探测能力.

关键词: SQUID , 瞬变电磁 , EMD , IMF

机械合金化合成高临界场Sm0.85Nd0.15FeAsO0.85F0.15超导体

方爱华 , , 黄富强 , 江绵恒

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11705

通过采用机械合金化方法制备的高活性的粉体, 可以高度可重复性地制备高质量的铁基超导材料Sm0.85Nd0.15FeAsO0.85F0.15. 样品具有高临界温度Tc(约51 K)和高临界场Hc2(达到377 T). 由WHH公式确定的Hc2显著高于常规固相方法制备样品的典型值(<200 T). 高的临界磁场Hc2与样品微结构有很大关系. 机械合金化处理的原始粉体包含大量的晶格畸变缺陷, 在快速升温和低温退火制备的小晶粒陶瓷样品中这些缺陷会部分残留, 因此形成有效的磁通钉扎, 从而提高样品的临界场.

关键词: 铁基超导体; 高临界场; 机械合金化; 低温烧结

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