本综述介绍了A 2 M 3 O 12和相关陶瓷家族中的材料历史,包括它们的异常热膨胀及其对机制的当前理解,以及相关因素,例如水平镜和单斜骨对正常相位过渡。在当前的知识,挑战和应用机遇方面介绍了其他特性,包括热机械,热和离子传导以及光学特性。最大的挑战之一是整体的生产,总结了整合和烧结的各种方法。这些陶瓷与其他材料相结合时具有很大的希望,并且提出了此类复合材料的最新进展。这些问题是在负和接近零热扩展陶瓷的潜在应用的背景下,这仍然对未来的材料研究人员面临挑战。
二维(2D)材料已实现了现代微型化设备中有希望的应用。但是,设备操作可能导致温度升高和热应力,从而导致设备故障。要应对此类热挑战,需要充分了解热膨胀系数(TEC)。在这里,我们表征了过渡金属二甲基化金(TMD)单层的平面内TEC,并使用三底物方法证明了卓越的精度。我们的测量结果证实了2D单层TEC的物理范围,因此解决了文献中两个以上的数量级差异。此外,我们确定了组成元素的热化学电负性差异作为描述符,从而可以快速估计TECS对各种TMD单层。我们的工作提出了TMD单层热膨胀的统一方法和描述符,该方法可以作为可靠2D设备合理设计的指南。
摘要。风驱动的呼吸机(例如屋顶呼鸟鸟)纯粹依靠风和热膨胀来操作。因此,在没有风的情况下,它们无法有效地发挥作用。此外,他们只有在屋顶空间积聚的热量时才开始通风,这表明屋顶的潜在问题变得过热。因此,可以有效解决热问题的替代通风系统至关重要。在这方面,据报道,太阳能通风系统被报告为可行的解决方案。该发达的系统根据天花板的温度条件运行,在炎热的天气下,风扇在达到一定的凉爽温度后会减慢或停止。这种温度控制的特性将其与以恒定速度运行的其他太阳能通风系统区分开。通过持续的研究和改进,可以预期这种新的温度控制通风系统具有良好的商业化潜力。
焊点的可靠性和质量可能会受到焊料材料的特性及其对 PCB 孔中熔融焊料的填充的影响。含铅焊料材料具有危险性且不环保。欧盟《有害物质限制法》禁止使用某些材料元素 [3,4]。因此,在电子封装组件的焊接应用中引入了无铅焊料材料。此外,氮气的使用可以提高制造业中使用无铅焊料的性能 [4]。但是,由于熔化无铅焊料需要更高的温度,无铅焊料中银含量高于 2% 会因热膨胀系数 (CTE) 高度不匹配而在组装中引起应力 [5]。在这种情况下,激光焊接可以通过控制激光功率和激光束持续时间来解决这个问题,以防止焊料不必要地长时间暴露在热量中。
在考虑小型航天器结构时,材料选择至关重要。必须满足物理性能(密度,热膨胀和辐射抗性)和机械性能(模量,强度和韧性)的要求。典型结构的制造涉及金属和非金属材料,每种材料都提供优势和缺点。金属倾向于更均匀和各向同性,这意味着在每个点和每个方向上的特性都相似。非金属(例如复合材料)是不均匀的,并且根据设计是各向异性的,这意味着可以将属性量身定制为方向载荷。最近,基于树脂或基于光聚合物的AM已足够进展以创建各向同性零件。一般而言,结构材料的选择受到航天器的操作环境的约束,同时确保了足够的发射和操作负荷利润。审议必须包括更具体的问题,例如热平衡和热应力管理。有效载荷或仪器对挤压和热位移的敏感性。
摘要 玻璃可用作面板和/或晶圆级封装的核心基板,以实现日益复杂的封装中芯片和集成无源器件的异构集成。玻璃具有众多优势:玻璃的硬度 (i) 允许制造高精度的堆积层。这些堆积层在尺寸为 50mm x 50mm 及以上的大型芯片上可实现 1 m 及以下的制造精度,这是封装天线 (AiP) 应用和高性能计算 (HPC) 所需的。可以制造具有调整的热膨胀 (CTE) (ii) 的特殊玻璃,可以调整为硅或具有更大的热膨胀,以允许具有环氧树脂模具和金属化堆积层的封装在制造或运行期间承受高热负荷。玻璃还可以通过非常好的介电性能进行优化 (iii),并可用于封装天线。但最重要的是,经济的玻璃结构技术 (iv) 非常重要,它可以在玻璃面板中提供数百万个通孔和数千个切口,并且正在开发中。 SCHOTT 结构化玻璃产品组合 FLEXINITY ® 及其相关技术为先进封装所需的高度复杂的结构化玻璃基板提供了极好的起点。玻璃面板封装大规模商业化的最大障碍是整个工艺链的工业准备。这是将玻璃面板封装引入 IC 封装、RF-MEMS 封装和医疗诊断等应用所必需的,或者与扇出切口结合,嵌入有源和无源元件。此外,具有良好附着力、优异电气性能和高几何精度的玻璃金属化工艺是重要的一步。在当前的手稿中,我们回顾了现状并讨论了我们为实现面板和晶圆级封装中玻璃的工业准备所做的贡献。关键词玻璃中介层、玻璃封装、异质集成、面板级封装、玻璃通孔、晶圆级封装。
液相线温度 806 °C 1483 °F 固相线温度 775 °C 1427 °F 热膨胀系数 (CTE) 18.7 x 10 -6 /C, 适用于 20 – 850 °C 10.4 x 10 -6 /°F, 适用于 68 – 1562 °F 热导率 (计算值) 170 W/m∙K 98 BTU/ft∙h∙ °F 密度 9.7 Mg/m³ 0.350 lb/in³ 屈服强度 (0.2% 偏移) 260 MPa 37.7 x 10 3 lb/in ² 拉伸强度 402 MPa 58.4 x 10 3 lb/in² 伸长率 (2in/50mm 量规截面) 22% 电阻率 46 x 10 -9 ohm∙m电导率 22 x 10 6 /ohm∙m 蒸汽压(计算值)
大多数固体材料在加热时经历正热膨胀,并且发生这种扩展的程度和速率被称为热膨胀系数(CTE)。散装聚合物通常具有较大的阳性CTE。例如,固化环氧树脂的代表性CTE值为〜55 ppm/°C,12个,而常见的无机填充剂(例如二氧化硅或氧化铝)的CTE值分别为〜6 ppm/°C 13和〜8 ppm/°C的CTE值,分别为14。在复合材料或设备中,材料之间的CTE差异很大,导致材料界面的内部热机械应力,最终降低了可靠性和使用寿命,在某些情况下会导致灾难性设备故障。15-16因此,对聚合物CTE的细微调整代表了各种行业的巨大科学挑战。
液相线温度 715 °C 1319 °F 固相线温度 605 °C 1121 °F 热膨胀系数 (CTE) 18.2 x 10 -6 /C,适用于 20 – 400 °C 10.1 x 10 -6 /°F,适用于 68 – 752 °F 热导率(计算值) 70 W/m∙K 40 BTU/ft∙h∙ °F 密度 9.7 Mg/m³ 0.35 lb/in³ 屈服强度(0.2% 偏移) 338 MPa 49 x 10 3 lb/in ² 拉伸强度 455 MPa 66 x 10 3 lb/in² 伸长率(2in/50mm 测量段) 21% 电阻率 106 x 10 -9 ohm∙m 电导率 9.4 x 10 6 /ohm∙m 蒸气压(计算值)
硅基涂层体系中应引起重视的基本研究问题是:(1)研究添加剂(如硼、锗)、水分和氧压对氧化物粘附性和粘度的影响,以便为有效减少和控制密封剂和水垢开裂提供必要的理解和数据;(2)为开发具有最佳热膨胀、应变耐受性和可塑性的双层和玻璃涂层进行裂纹管理,进行必要的分析和建模;(3)研究真实的功能梯度涂层,利用涂层的梯度和/或一系列层来控制裂纹的萌生,特别是裂纹的扩展;(4)在可能的情况下,包括测量、分析和实际建模施加应力对涂层系统的影响;(5)在二氧化硅作为离子导体的较高温度下,电解抑制通过二氧化硅水垢的传输。