郝虎
,
郭福
,
徐广臣
,
史耀武
,
宋永伦
稀有金属材料与工程
将稀土相CeSn3、LaSn3、(La0.4Ce0.6)Sn3及ErSn3暴露于空气中,研究在时效处理过程中其表面Sn晶须的生长规律.结果表明:室温时效过程中,在稀土相的表面均出现了Sn晶须的生长现象,且稀土相LaSn3的表面倾向于形成包状和扭结状的Sn晶须,稀土相CeSn3和(La0.4Ce0.6)Sn3的表面倾向于形成针状和扭结状的Sn晶须,而稀土相ErSn3的表面倾向于形成大尺寸的杆状和棒状Sn晶须.150℃时效过程中,稀土相CeSn3、LaSn3和(La0.4Ce0.6)Sn3的表面没有出现Sn晶须的生长现象,而稀土相ErSn3的表面出现了大量的小尺寸线状Sn晶须.综上所述,稀土相的氧化倾向决定了其表面Sn晶须的生长规律.
关键词:
SnAgCu钎料
,
稀土
,
Sn晶须
,
形态
左勇
,
马立民
,
徐广臣
,
郭福
稀有金属材料与工程
依据定向凝固技术原理,自行开发出可控凝固平台,并利用该平台对SAC305钎料合金的凝固行为进行研究,分析定向凝固条件对SAC305钎料合金显微组织的影响.在快速冷却条件下,显微组织富锡相有明显定向生长,增大冷却速率可使柱状富锡相连续性增强,并有抑制二次枝晶生长的趋势.快速冷却使金属间化合物尺寸明显减小,弥散分布,达到提高钎料显微硬度的目的.
关键词:
SnAgCu
,
凝固
,
热传导
,
显微组织
何洪文
,
徐广臣
,
郝虎
,
郭福
稀有金属材料与工程
电流密度为3×103 A/cm2和环境温度100 ℃的实验条件下,在Cu/共晶SnBi焊点/Cu焊点的阴极和阳极Cu基板上都发现了晶须的生长.经EDX检测可知,其成分为Sn-Bi的混合物.抛光后发现,大量的Cu6Sn5金属间化合物附着在Cu基板上.结果表明:随着通电时间的延长,SnBi钎料在电迁移的作用下发生了扩散迁移,在Cu基板上形成了薄薄的钎料层.在焦耳热和环境温度的作用下,钎料层中的Sn与Cu基板中的Cu反应生成了大量的Cu6Sn5金属间化合物.这些金属间化合物的形成导致在钎料层的内部形成了压应力.为了释放压应力,Sn-Bi钎料以晶须的形式被挤出.
关键词:
晶须
,
金属间化合物
,
电迁移
,
焦耳热
,
压应力
沈丽
,
徐广臣
,
赵然
,
郭福
金属功能材料
热电元件焊接常用的焊料为铟基焊料和铋基焊料.由于碲化铋材料与低熔点合金焊料之间的浸润性较差,常在碲化铋基热电元件上镀覆镍镀层.本文在大气条件下,不加助焊剂,采用共晶SnBi和SnIn焊料分别对n型热电元件进行了铺展实验及界面显微组织的观察.铺展温度主要选择了210℃和300℃,实验表明300℃界面结合比250℃更好.此外,热电元件表面通过蒸镀仪蒸镀上薄镍层.对含薄镍层的热电元件与不含镍层的热电元件的铺展实验进行对比,得到薄镍镀层可能会增加界面裂纹.
关键词:
封装
,
热电堆
,
Bi2 (Te0.9 Se0.1)3
,
Sn基焊料
何洪文
,
徐广臣
,
郭福
稀有金属材料与工程
研究电流密度为1.5×104 A/cm2时,共晶SnBi焊点的微观组织的演变.试验过程中应用Microview MVC2000图像采集卡对焊点形态的变化进行实时监控.通电仅110 s,焊点的局部区域开始熔化;130 s后达到完全熔融的状态.结果表明:通电10 min后,焊点的阳极附近形成了大量的块状Bi相,而在阴极则以细条形的Bi相为主.然而抛光后发现,阴极和阳极的微观组织保持一致,钎料基体内出现了大量的Bi的小颗粒形成的聚集,阴极界面出现了空洞.通电30 min后,共晶组织的均匀分布已经被打乱.阳极附近出现了Bi的聚集,而且阳极界面的IMC层比阴极界面的IMC层厚.
关键词:
电迁移
,
Bi聚集
,
IMC层
何洪文
,
徐广臣
,
郭福
稀有金属材料与工程
研究Cu/SnBi/Cu焊点在电流密度分别为8×103,1×104和1.2×104A/cm2的作用下通电80 h后钎料基体内部金属间化合物(IMC)的形貌演变.结果表明:电流密度为8×103 A/cm2时,在焊点的阳极界面出现了大量的形状不规则的IMC,而在阴极界面并未有明显的IMC形成;当电流密度为1×104A/cm2时,阴极界面的IMC层呈扇贝状,有些IMC已经在界面处脱落,而阳极界面的IMC里层状,而且厚度要比阴极的薄;当电流密度为1.2×104A/cm2时,阳极界面的IMC厚度有所增加,但是阴极界面的IMC已经向钎料基体中进行了扩散迁移,使得界面变得凹凸不平.值得注意的是,随着电流密度的增加,在阳极形成的Bi层的厚度明显增加.
关键词:
SnBi钎料
,
金属间化合物
,
电流密度
,
界面
,
Bi层
何洪文
,
徐广臣
,
郭福
稀有金属材料与工程
主要研究电流密度为5×103 A/cm2,室温和高温(100 ℃)条件下共晶SnBi焊点的电迁移特性.结果表明:室温条件通电465 h后,阳极界面处出现Bi的挤出,阴极界面处出现裂纹;而在高温条件下通电115 h后,组织形貌发生了很大的变化.高温加速了阴极钎料的损耗,导致电流密度在局部区域高度集中,从而产生更多的焦耳热,最终引发焊点的熔化.熔融状态下Sn原子与Cu反应,在基体形成大量块状的Cu6Sn5金属间化合物,严重降低焊点的可靠性.
关键词:
电迁移
,
钎料损耗
,
金属间化合物
,
可靠性
何洪文
,
徐广臣
,
郭福
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.06.017
利用SEM和EDS研究了Cu/Sn-58Bi/Cu焊点在电流密度为5×103 A/cm2,80℃条件下晶须和小丘的生长.通电540 h后,在焊点阴极界面区出现了钎料损耗,同时形成了晶须,而在阳极Cu基板的钎料薄膜上形成了大量弯曲状晶须和块状小丘.EDS检测表明,这些晶须和小丘为Sn和Bi的混合物.通电630 h后,阳极上的晶须和小丘数量明显增多,原来形成晶须的尺寸和形状没有变化,阴极界面处形成Cu6Sn5金属问化合物.上述现象表明:电迁移引发了金属原子的扩散迁移,从而在阳极Cu基析上形成了一层钎料薄膜.钎料薄膜中金属间化合物的形成导致压应力的产生,促使晶须和小丘生长,而阴极钎料损耗区域内晶须的形成与Joule热聚集有关.
关键词:
电迁移
,
晶须
,
金属问化合物
,
压应力
,
Joule热
黄胜前
,
杨永清
,
李晓斌
,
陈志伟
材料导报
单轴、双轴和三轴徐变试验结果表明,混凝土的徐变与弹性变形一样具有空间特性,但根据单轴徐变试验得到的徐变系数、徐变泊松比以及采用叠加原理计算的双轴、三轴应力状态下的空间徐变与实际情况存在较大偏差.为了准确计算不同应力状态下混凝土的空间徐变,介绍了应力组合对有效徐变泊松比的影响和基于有效徐变泊松比的空间徐变计算方法.另外,根据应力张量的弹性力学意义,引入了球应力徐变系数(ψ)m和偏应力徐变系数(ψ) d,提出了基于这两个徐变系数的空间徐变计算统一表达式,可计算混凝土在单轴、双轴和三轴等不同应力状态下的空间徐变.
关键词:
混凝土
,
单轴
,
双轴
,
三轴
,
应力状态
,
空间徐变
