然而,大多数固体电解质的电化学稳定窗口通常不够宽,无法实现锂金属与达到如此高能量密度所需的 4 V 级正极的稳定循环。[11–13] 相反,如果没有形成钝化界面,大多数固体电解质往往会在与锂金属的界面处发生化学或电化学还原和/或在与正极的界面处氧化,导致循环性能差和循环寿命短。[14,15] 此外,锂金属阳极在充电时容易形成所谓的锂金属枝晶,枝晶会渗透到固体电解质中并导致电池短路。电池放电时,在锂金属和固体电解质之间的界面处形成的空隙会导致电流收缩,并被证明会促进枝晶的形成。[16–20] 因此,固体电解质不仅需要与锂金属和正极形成稳定的界面,还必须能够稳定地电镀和剥离锂金属。与无机固体电解质相比,聚合物固体电解质通常更柔韧,在循环过程中能够与电极保持更紧密的接触,从而减轻了锂金属和固体电解质界面处空隙的形成。然而,较低的室温离子电导率和较窄的电化学稳定窗口阻碍了它们的应用。[21–23] 在聚合物固体电解质中加入增塑剂有助于提高室温下的离子电导率,同时保持聚合物的柔韧性。[24–26] 聚合物基质,包括聚环氧乙烷 (PEO)、[26–29] 聚丙烯腈 (PAN)、[30,31] 聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)、[32,33] 和聚偏氟乙烯-共-六氟丙烯 (PVDF-HFP) [34–37] 和增塑剂,如碳酸盐 [38–40]
文献中,较小的间距可预期较高的剪切强度。事实上,在之前关于飞秒激光粘合两层 PMMA 层的研究 [20] 中发现,每次激光通过产生的缺陷和空隙都会被下一条激光线产生的熔融材料填充。因此,增加连续激光线之间的重叠可提高焊接强度。相反,在我们的案例中,当激光束经过之前产生的激光修改线时,即当 h/w < 1 时,可以注意到剪切强度的降低。该结果可以归因于 PMMA 和硅之间的锚定“断裂”,这是由于激光在已经加工好的线上扫描造成的。另一方面,增加间距对剪切应力有负面但不太明显的影响。这可能
将碳基纳米材料(例如碳纳米管(CNT),碳纳米纤维(CNF)和石墨烯掺入环氧基矩阵中,可以增强裂缝韧性,拉伸强度和热稳定性。这些改进源于纳米颗粒与环氧树脂之间的强烈界面相互作用以及有效的裂纹机制。例如,增加0.1 wt。%单壁CNT的CNT使骨折韧性增加了13%,压缩后强度的强度增加了3.5%[3]。基于硅的纳米材料,例如二氧化硅纳米颗粒和蒙脱石(MMT)纳米粘土,也通过降低空隙含量和增加的刚度来增强环氧性特性。基质中纳米颗粒的均匀分散在实现这些益处方面起着至关重要的作用[4,5]。
摘要 随着晶体管越来越小、越来越密集,电子的物理流动可能会因电迁移 (EM) 在互连处形成空隙和裂缝,从而随着时间的推移抑制器件的性能。不符合 EM 规范的电路设计可能会导致灾难性故障和 SI/PI 性能下降。缓解 EM 的一种方法是在铜线层之间使用多个通孔来减少电流拥挤效应。然而,通孔的数量可能会影响关键接头内的电流密度和电流再分布。当前的研究主要集中在基于经验 Black 方程预测 EM 故障时间 (TTF)。然而,这种方法可能无法提供足够的关于空隙形成和裂纹扩展的见解,并反映可能影响 TTF 的电流再分布。在本研究中,我们比较了具有不同结构设计的球栅阵列 (BGA) 测试载体的 EM 寿命,并开发了一种基于多物理场迁移考虑焊点中原子扩散的方法,以研究通孔对电流再分布的影响。此外,还模拟了裂纹扩展以了解失效机制。在 150C 下对无通孔和有 8 个通孔的 BGA 走线施加 5A、7A 和 9A 电流以比较电磁性能。此外,每个测试结构都采用两种不同的表面处理:A 和 B。根据实验结果,执行基于原子通量发散 (AFD) 的有限元分析 (FEA) 模拟以与实验结果进行比较。发现与菊花链走线相比,8 个通孔可以显著降低电流拥挤效应。研究表明,8 个和 4 个通孔的电磁阻力优于无通孔走线,并有助于预测不同结构的电磁寿命,为设计优化提供指导。 关键词 电迁移、可靠性、多物理场、有限元分析、电路优化
源水泵从海中抽水,然后通过注入井注入油藏。由于水的密度大于油,它占据油藏的底部,填补了被抽走的油留下的空隙,同时也迫使剩余的油流向地面以便回收。该系统对于良好的石油生产至关重要。纯海水具有许多不适合注入油藏的特性,因此水需要经过多个处理阶段。正是这种处理给本质上无害的海水系统带来了许多必须解决的危害。注入油藏的悬浮固体会堵塞岩石中的孔隙,导致石油回收问题。将凝结剂化学品添加到水中,然后过滤器去除固体颗粒。海水中的溶解氧是其高腐蚀性的主要原因。使用真空接触塔和除氧化学品来降低浓度。