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为保证锡银铜合金及焊点在低温环境下使用可靠性,将SnAg3.0Cu0.5合金焊料和焊点在25、4、-20和-60℃恒温环境中进行储存565 d后,考察不同温度下SnAg3.0Cu0.5无铅焊料微观组织和物相变化,对经冷储存后SnAg3.0Cu0.5/Cu焊接接头进行拉伸强度和低周疲劳测试.结果表明,焊料经低温储存后没有发生灰锡转变,合金主要由Ag3Sn和β-Sn组成,组织形貌转变为树枝状组织,排列具有一定取向,β-Sn相晶面间距变小,焊料出现低温脆性倾向;随储存温度降低,SnAg3.0Cu0.5焊料与Cu基板互连结构的断裂界面从焊料侧向铜基体方向移动,焊缝的抗拉强度随之下降;在恒幅对称应变条件下,疲劳极限-循环次数曲线的斜率随焊件储存温度降低而变大,焊接接口的抗疲劳性能变差.

关键词: 无铅焊料 , 显微组织 , 低温脆性 , 低周疲劳

添加0.05％(La+Ce)对SnXCuNi焊料与Cu基板间界面组织的影响

陈海燕 , 揭晓华 , 张海燕 , 郭黎

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.09.006

在Sn-4.1X-1.5Cu-Ni焊料合金中添加0.05％(质量分数,下同)(La+Ce),对焊料/Cu焊点等温时效后其界面组织的变化规律以及界面金属间化合物的形成和生长行为进行分析研究,结果表明:随着等温时效时间的延长,Sn-4.1X-1.5Cu-Ni/Cu和Sn-4.1X-1.5Cu-Ni-0.05(La+Ce)/Cu IMC层厚度增加,其界面金属间化合物的增厚主要由扩散机制控制；在SnXCuNi焊料合金中添加0.05％ (La+ Ce)后,能有效抑制等温时效过程中界面IMC的形成和生长,从而提高了焊点的可靠性,其中Sn-4.1X-1.5Cu-Ni/Cu的生长速率为2.95×10-17m2/s,Sn-4.1X-1.5Cu-Ni-0.05(La+Ce)/Cu的生长速率为2.51×10-17m2/s.

关键词: 无铅焊料 , 稀土 , 等温时效 , 金属间化合物 , 生长速率

等温时效对SnX5.0Cu1.5Ni/Cu界面层组织的影响

李伟 , 陈海燕 , 揭晓华 , 张海燕 , 郭黎

材料热处理学报

基于Cu和Sn元素在焊接界面扩散结构(Cu/Cu3Sn/Cu6Sn5/Sn)中的扩散通量比理论模型,将SnX5.0Cu1.5Ni焊点在180℃进行等温时效,研究SnX5.0Cu1.5Ni焊点中金属间化合物(Intermetallic Compound,IMC)的Cu3Sn与Cu6Sn5两相组织形貌演变和生长行为.结果表明:SnX5.0Cu1.5Ni界面金属间化合物的Cu3Sn与Cu6Sn5两相增厚主要由扩散机制控制,Cu3Sn相生长速率为4.16×10-18m2/s,Cu6Sn5生长速率为1.06×10-17 m2/s.在时效初期,IMC的形态呈扇贝形状,此时Cu3Sn快速生长,并消耗Cu6Sn5层,因此Cu6Sn5在时效初始阶段厚度降低,Cu3Sn厚度升高;随着时效时间的延长,IMC的形态向着平层形状转变,Cu3Sn的生长速率降低,对Cu6Sn5层的消耗也逐步减少;随着时效时间的进一步延长,Cu3Sn和Cu6Sn5的厚度继续增大,使得金属化合物在应力过大而破裂.

关键词: 等温时效 , 无铅焊料 , 金属间化合物 , 生长速率

黎开管热声振荡的主动控制研究

魏伟 , 唐豪杰 , 李东海 , 王京 , 朱民

工程热物理学报

本文以黎开管内的热声耦合振荡为研究对象,设计基于主动补偿的适应性控制器抑制黎开管内的不稳定燃烧。试验以扬声器为执行机构来改变黎开管的边界条件,从而抑制黎开管内的热声耦合振荡。实时控制效果表明,本文所采用的适应性控制算法能够有效抑制因热声耦合产生的燃烧振荡,为实际动力系统燃烧振荡抑制提供了思路。

关键词: 黎开管 , 热声耦合振荡 , 主动控制 , 适应性控制

黎开管中热声拍振现象及其主动控制

翁方龙 , 朱民 , 李东海

工程热物理学报

黎开管中燃烧振荡现象的实验研究发现,在不稳定发生的极限工况附近可能存在幅值周期性变化的振荡现象,也即拍振,其拍频可低于1 Hz.本文比较了铁丝网和穿孔陶瓷两种稳焰体对拍振发生的影响;通过时频分析揭示了拍振的声压脉动的主频随时间周期性变化的特征.采用基于数字信号处理器的控制系统,研究了对极限环和拍振的主动控制效果,实验结果表明,黎开管系统中导致拍振的非线性可能使得采用常规主动控制方法难以取得满意的控制效果.

关键词: 热声振荡 , 拍振 , 时频分析 , 主动控制

黎开管中燃烧振荡的非线性现象研究

翁方龙 , 朱民 , 李东海

工程热物理学报

本文探讨了黎开管系统中燃烧振荡的两类非线性现象—拍振和迟滞,通过改变燃料流量和当量比研究了这两类非线性现象的发生规律.实验发现拍振现象仅在热功率较小、当量比较低的条件下发生;迟滞现象在发生燃烧振荡的当量比上限附近较显著,而当量比下限附近不明显.对于燃烧振荡中的拍振现象,通过热声耦合分析,结合弥散模型和声波传播关系,反演得到了火焰传递函数(FTF),结果可为进一步分析与控制这类非线性振荡现象提供参考.

关键词: 燃烧振荡 , 拍振 , 迟滞 , 火焰传递函数

黎巴嫩的黎波里钢板桩码头牺牲阳极保护

王亚平 , 韩正权 , 方达经 , 黄俊 , 沈尔卜

腐蚀与防护

研究了黎巴嫩的黎波里钢板桩码头的牺牲阳极保护系统,解决了该海域码头不同区域中钢管桩与钢板桩的平均保护电流密度取值问题.通过现场试验发现,对于码头迎水面的平均保护电流密度值取0.060 A·m-2较为合适,码头回填区域的平均保护电流密度值取0.030 A· m-2较为合适,海泥区的平均保护电流密度值取0.025 A·m-2较为合适.

关键词: 钢管桩 , 钢板桩 , 码头 , 牺牲阳极 , 阴极保护 , 电流密度