电子材料工艺学复习题.docx

电子材料工艺学复习1、触变性：剪应力保持一定的时候，表观粘度随剪应力作用的持续时间减小，剪切应变速率增加的性质。2、胚釉适应性：陶瓷胚体和釉层有相互适应的物理化学性质，使釉面不剥脱不开裂的性能。3、烧结的驱动力：宏观驱动力:粒界或表面积减小从而使能量降低的趋势;微观驱动力：粒界或表面的曲率差而产生的化学位梯度，导致了烧结过程中所发生的许多变化，主要体现为物质的迁移。烧结的阻力：烧结过程中各种物质的扩散；化学反应或相变的势垒。4、光刻工艺流程：涂胶前烘曝光显影坚膜腐蚀去胶。5、真空电子器件种类繁多，起封接件方式：针封、套封、平封。6、焊接：实现两种金属工件间牢固永久性连接的方法。分六类：钎焊、氩弧焊、等离子弧焊、电子束焊、激光焊接、超声波焊接。7、薄膜作为一种特殊形态的物质，它与块状物质一样，可为单晶态多晶态和非晶态。8、超声波焊接的特点：焊接变形小；能够焊接一般方法难以或者不能焊接的材料；能焊接细丝、箔片、板及厚薄悬殊的物件；不能适用金属焊接，还适用塑料焊接及有机化合物之间的焊接。9分析注浆成型的影响因素： 浆体的性能 含水量（尽可能小） 模具质量（透水性要好，强度高） 强化条件（环境温度，湿度）10、粉体细度是不是越细越好？为什么？ 不是；粉体越细，表面积越大，塑性越好，与块体材料的自由能差值越大，烧结的宏观驱动力越大，粒子半径越小，作用于粒子表面的力越大，引起物质迁移的力越大，即微观驱动力越大，固相反应越快，有利于烧结。 但是粒子半径越小，越容易团聚成聚集粒子，聚集粒子内部的结合力强度比相邻之间的聚集粒子的结合强度要大，在少烧结时，聚集粒子会优先烧结，会在其周围形成大的空隙，如果这些空隙不能在后续烧结时消除，会导致烧结体内部存在残余大气孔，聚集粒子也会在烧结过程中生成新相物质，容易导致异常晶粒生长，造成组织结构不均匀，不致密化。11、用传统方法制备陶瓷的方法及特点：特点及缺点入料细度出料细度滚筒式球磨机特点：设备简单，投资少，使用安全，性能可靠，一次性投料可大可小，适合大规模生产缺点：受极限转速限制，惰性区大，效率低，噪声大<6mm1.5-0.075mm行星式球磨机特点：转速快，效率高，安全可靠，操作方便，噪声低，无污染，损耗小缺点：一次性投料少，适合科学研究或小批量生产<18目>200目振动式球磨机特点：效率高，是滚的10倍以上，消耗能源低，是滚的1/4，可实现超细粉碎且均匀，无振动噪音小，实现良好的湿控，可实现自动化连续生产<60目2-5 um搅拌式球磨机特点：效率高，占地面积小，易安装隔离，单位产量，能耗低，粉末粒度比较集中，操作简便，研磨介质小，单位研磨变化面积大12、烧成制度包括哪些内容，温度制度分哪几个阶段，每个阶段各是什么作用？温度制度；压力制度；气氛制度。升温阶段保温阶段：有足够的液相，适当的晶粒尺寸，组织结构趋於均一，保温时间还关系到晶体的形成率。降温阶段13、列出主要陶瓷成型方法以及其特点和使用条件。特点适用条件压制成型 工艺简单，操作方便，易于大批生产 成型周期短，效率高，易于实现自动化生产 坯体致密度和尺寸精度高，烧成收缩小形状简单、径高比大的制品等静压成型 可同时放入多个形状不同的模具 压力调节范围宽 设备成本多，不宜自动化生产，效率低细长、大件、形状复杂的制品流延成型 设备简单，工艺稳定，对自动化生产的产品价格比较高 可连续操作，效率高，自动化水平较高 坯体性能均一稳定 溶剂、添加剂等有机物含量高，烧成收缩较大注浆成型 工艺简单，劳动强度大，生产周期长，脱水时间长 不易于实现自动化生产 坯体致密度低，尺寸精度差，烧成收缩变形大形状复杂，对致密度要求不高的制品挤出成型 可连续生产，效率高，自动化生产水平高 机件结构复杂，耗泥量大 烧成收缩、干燥收缩大D<=800mm管、棒、蜂窝状或其他异形截面14、分析影响压制成型坯体质量的因素。粉料的流动性各组分分布的均匀性料的自润滑性（加甘油润滑）粉体充膜情况（振动填实）压力参数（加压方式、压力大小、加压速度、保压时间等）模具质量（表面粗糙度、加工精度等）15、20mm0.5mm圆片，请问有几种成型方法？说明选择依据。挤出成型：挤出略>20mm的圆棒，然后烧结，然后外圆加工打磨，最后切片。 选择依据：挤出成型的适用范围为D<=800mm管、棒、蜂窝状或其他异形截面。轧膜成型：先制成厚度略大于0.5mm，直径略大于20mm的圆片，然后烧结收缩，加工制成。等静压成型。16、下列制品分别采用什么成型方法？说明理由。40302mm薄片，致密度>=0.9830300.2mm薄片，致密度>=0.985100mm细长棒，致密度>=0.9999外径60mm，内径40mm，长200mm，致密度0.55-0.65解答：压制成型；径高比大，致密度要求高。轧膜成型；流延成型；比较薄，且致密度要求高。等静压成型；致密度要求高。挤出成型；致密度要求不高，D<=800mm管、棒、蜂窝状或其他异形截面17、综合题： CaCO3和SiO2为原料合成CaSiO3，生产工艺如下：按化学计量比配料，用滚筒式球磨机进行12h的球磨，然后造粒、压片，在1250摄氏度下煅烧4h，结果如下：外观上，片子疏松，强度低；X射线分析其物相，结果为，CaSiO3,SiO2，CaO，试分析起原因。该生产工艺少了一个环节预烧。由于CaCO3高温分解的产物有CO2，贯穿整个烧结过程，导致烧结后片子疏松强度低。预烧的作用是使粉料预合成，在1000摄氏度左右的高温下CaCO3分解，分解后只剩CaO和SiO2，再进行研磨，造粒，压片，烧结等工序。物相分析结果中有CaO和SiO2的原因是粉料未完全反应，分析如下：a、保温时间不够，可延长保温时间；b、煅烧温度可以适当提高；c、粉体细度不够，可减小入料细度和球磨时间来提高。18、5cm2cm5mm的薄片，烧变形了，分析产生此结果的可能原因。粘结剂混合不均匀细度不够，粒径分布范围大分体流动性差烧结温度梯度过大烧结温度过高添加剂参数不合适，分布不均匀压制时压力中心线与模具中心线不重合19、从晶体生长角度如何考虑颗粒级配？颗粒级配越小，粒径越均匀，坯体的致密度越高，烧结体的致密度也就越高；级配越大，粒径越不均匀，大颗粒小颗粒越不均匀，烧结体的性能就越不均一，严重的会引起结构破坏和异常晶粒生长。20、在某显像管荧光屏上蒸铝，蒸发源与屏的距离是25cm，为了在屏面上获得光滑、无氧化的铝膜，问：蒸镀时管内压强至少多少？在1000K的温度下，铝的蒸发速率是多少？若获得的平均厚度为200nm，则蒸发时间为多长？其中，凝结系数=0.5，A=11.79，B=1.594104，摩尔质量u=27g/mol解：由起始压强得到，Pr<=5.210-3（pa）材料的蒸汽压与温度之间的关系为：LgP=A-B/T，带入解得：P=7.0810-5 Pa由带入数据得：Nm=2.810-8 Kg/cm2s取1cm2的铝膜作为研究对象，则其体积V=1 cm220010-7cm=210-5 cm3质量m=pv=210-5 cm32.7 g/cm3=5.4g则蒸镀这1 cm2 所需要的时间t=m/Nm=1.93 s2011年5月12日08电科一班彭飞