摘要:脱碳是材料表面在高温氧化环境中发生的一种不希望出现的碳损失现象。钢在热处理后的脱碳问题已被广泛研究和报道。然而,到目前为止,还没有关于增材制造零件脱碳的系统研究。电弧增材制造 (WAAM) 是一种生产大型工程零件的高效增材制造工艺。由于 WAAM 生产的零件通常尺寸较大,因此使用真空环境来防止脱碳并不总是可行的。因此,有必要研究 WAAM 生产零件的脱碳问题,尤其是在热处理工艺之后。本研究使用打印材料和在不同温度(800 ◦ C、850 ◦ C、900 ◦ C 和 950 ◦ C)下热处理不同时间(30 分钟、60 分钟和 90 分钟)的样品研究了 WAAM 生产的 ER70S-6 钢的脱碳情况。此外,使用 Thermo-Calc 计算软件进行数值模拟,以预测钢在热处理过程中的碳浓度分布。发现脱碳不仅发生在热处理样品中,而且发生在打印部件的表面上(尽管使用氩气进行保护)。发现脱碳深度随着热处理温度或持续时间的增加而增加。在最低温度 800 ◦ C 下仅热处理 30 分钟的部件具有约 200 µ m 的较大脱碳深度。对于相同的 30 分钟加热时间,温度从 150 ◦ C 升至 950 ◦ C,脱碳深度急剧增加 150% 至 500 µ m。这项研究很好地证明了需要进一步研究以控制或最大限度地减少脱碳,从而确保增材制造工程部件的质量和可靠性。
摘要:脱碳是材料表面在高温氧化环境中发生的一种不希望出现的碳损失现象。钢在热处理后的脱碳问题已被广泛研究和报道。然而,到目前为止,还没有关于增材制造零件脱碳的系统研究。电弧增材制造 (WAAM) 是一种生产大型工程零件的高效增材制造工艺。由于 WAAM 生产的零件通常尺寸较大,因此使用真空环境来防止脱碳并不总是可行的。因此,有必要研究 WAAM 生产零件的脱碳问题,尤其是在热处理工艺之后。本研究使用打印材料和在不同温度(800 ◦ C、850 ◦ C、900 ◦ C 和 950 ◦ C)下热处理不同时间(30 分钟、60 分钟和 90 分钟)的样品研究了 WAAM 生产的 ER70S-6 钢的脱碳情况。此外,使用 Thermo-Calc 计算软件进行数值模拟,以预测钢在热处理过程中的碳浓度分布。发现脱碳不仅发生在热处理样品中,而且发生在打印部件的表面上(尽管使用氩气进行保护)。发现脱碳深度随着热处理温度或持续时间的增加而增加。在最低温度 800 ◦ C 下仅热处理 30 分钟的部件具有约 200 µ m 的较大脱碳深度。对于相同的 30 分钟加热时间,温度从 150 ◦ C 升至 950 ◦ C,脱碳深度急剧增加 150% 至 500 µ m。这项研究很好地证明了需要进一步研究以控制或最大限度地减少脱碳,从而确保增材制造工程部件的质量和可靠性。
具有竹节粒结构、顶部覆盖 Al 3 Ti 层并以 W 柱终止的 Al(Cu) 细线是 Si 集成电路中越来越常见的一类互连线。这些线易受跨晶电迁移引起的故障影响。电迁移引起的应力演变可以用一维扩散-漂移方程建模,该方程的解需要了解传输参数。通过开发和执行使用在氧化 Si 基板上制造的单晶 Al 互连线的实验,明确地确定了 Al 中 Al 和 Cu 的跨晶扩散和电迁移特性。在顶部覆盖多晶 Al 3 Ti 覆盖层的钝化 Al 单晶线(2.0 μm 宽,0.4 μm 厚)上进行了加速电迁移寿命测试。覆盖层由 Al 与 Ti 覆盖层的反应形成。电迁移引起失效的激活能确定为 0.94±0.05 eV。以前对没有 Al 3 Ti 覆盖层的 Al 单晶的研究得出的激活能为 0.98±0.2 eV,寿命相似。结论是,Al 3 Ti 覆盖层不会影响跨晶电迁移的动力学和机制。此外,这些结果表明,单晶 Al 互连线电迁移引起失效的限速机制不是扩散,或者令人惊讶的是,Al 沿 Al/Al 3 Ti 界面的扩散率大约等于或低于 Al 沿 Al/AlO 界面的扩散率。还通过实验研究了 Cu 在单晶 Al 线中的扩散和电迁移特性。测试结构由平行线(5.0 μm 宽,0.4 μm 厚)组成,交替线终止于共用接触垫。铜被局部添加到所有线的相同区域,并通过分析 Cu 的浓度分布来表征温度和电流密度的影响
Chen 400化学过程合成和设计3.0:3 Cr。e本课程介绍了所有化学过程和操作所共有的核心技术技能和专业职责。该课程还涵盖了过程综合,过程流和图,化学产品设计,过程热力学,化学过程反应,过程传质,传热和流体流,经济有效性和操作安全。Chen 404高级化学反应堆设计3.0:3 Cr。e本课程介绍了对单个反应器系统和多个反应器系统的性能方程的解释。课程主题包括:理想反应堆的设计以及与理想性,多种化学反应,稳态和不稳定状态的操作,反应堆的优化,收集和分析速率法律数据和生物反应器的分析。本课程涵盖了催化科学,催化剂特性,制备和表征,催化反应器设计和催化剂失活的基础。该部分之后是对最重要的工业催化过程的概述:氢产生和合成气体反应,有机化合物的氢化和脱氢,以及有机和无机化合物的氧化。Chen 412工业催化过程3.0:3 Cr。 e本课程涵盖了催化科学的基础;催化剂特性,制备和表征,催化反应器设计和催化剂停用。 Chen 413高级传输现象3.0:3 Cr。 e本课程涵盖了动量,能量和质量运输的基本理论。Chen 412工业催化过程3.0:3 Cr。e本课程涵盖了催化科学的基础;催化剂特性,制备和表征,催化反应器设计和催化剂停用。Chen 413高级传输现象3.0:3 Cr。e本课程涵盖了动量,能量和质量运输的基本理论。该部分之后是对最重要的工业催化过程的概述:氢产生和合成气体反应(Fischer-Tropsch合成),有机化合物的氢化和脱氢,有机和无机化合物的氧化。壳的动量,热量和质量平衡以及变化的方程是确定层流的速度,温度和浓度分布的。粘度,导热率和质量扩散率也被涵盖,以及摩擦因子和宏观平衡。Chen 416化学工程优化3.0:3 Cr。 e本课程介绍了优化方法在热力学,单元操作,分离过程,能量设计和工业实践中优化的重要化学工程问题上的应用。 本课程包括连续,线性和非线性以及混合整数线性编程问题。 该课程强调问题定义,模型公式和解决方案分析,并提供有关现有算法和软件的足够详细信息,以解决问题。 Chen 418聚合物和聚合物工程3.0:3 Cr。 e本课程对聚合物及其商业应用的合成有很好的了解。 这些材料所具有的重要特性,包括它们的分子,物理,化学,热,机械和电特性。 还将涵盖塑料的形成技术(压缩成型,注射成型…)和导致聚合物降解的不同参数。 Chen 420食品工艺工程3.0:3 Cr。Chen 416化学工程优化3.0:3 Cr。e本课程介绍了优化方法在热力学,单元操作,分离过程,能量设计和工业实践中优化的重要化学工程问题上的应用。本课程包括连续,线性和非线性以及混合整数线性编程问题。该课程强调问题定义,模型公式和解决方案分析,并提供有关现有算法和软件的足够详细信息,以解决问题。Chen 418聚合物和聚合物工程3.0:3 Cr。 e本课程对聚合物及其商业应用的合成有很好的了解。 这些材料所具有的重要特性,包括它们的分子,物理,化学,热,机械和电特性。 还将涵盖塑料的形成技术(压缩成型,注射成型…)和导致聚合物降解的不同参数。 Chen 420食品工艺工程3.0:3 Cr。Chen 418聚合物和聚合物工程3.0:3 Cr。e本课程对聚合物及其商业应用的合成有很好的了解。这些材料所具有的重要特性,包括它们的分子,物理,化学,热,机械和电特性。还将涵盖塑料的形成技术(压缩成型,注射成型…)和导致聚合物降解的不同参数。Chen 420食品工艺工程3.0:3 Cr。Chen 420食品工艺工程3.0:3 Cr。e本课程提供了对各种供暖,冷却,冷冻,干燥和食物结晶的各种方法和工程原理的先进知识和理解的概念;它涵盖了食物中的水关系以及加工过程中物理化学变化的动力学。