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ffect of Diamond Additions on Wettability and Distribution ,f SnAgCu Composite Solder

材料科学技术（英文）

关键词: 复合钎料 , 钻石 , 和分布 , 润湿性 , 金刚石颗粒 , 焊料凸点 , 铜 , 银

钎焊温度对纯Fe真空钎焊接头组织及硬度的影响

史海川 , 于治水 , 褚振涛 , 卢云龙 , 马凯 , 张培磊

材料导报

采用BNi-7+9％Cu复合钎料对纯Fe进行真空钎焊,研究不同钎焊温度对焊接接头的影响.运用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析及显微硬度分析对焊接接头进行研究.结果表明,接头主要由等温凝固区、非等温凝固区和扩散影响区组成.等温凝固区为富Cr、Fe的γ(Ni,Cu)固溶体,非等温凝固区由γ(Ni) +Ni-P共晶组织和Ni-Cr-P金属间化合物组成.当钎焊温度为940℃时,由于扩散影响区部分液体凝固缓慢,形成许多大的空洞,焊缝中心的显微硬度为870MPa;当钎焊温度为960℃时,焊缝和母材得到很好结合,焊缝中心的显微硬度为800MPa;当钎焊温度为980℃时,由于Fe与Ni原子的扩散速度不同,在扩散影响区形成了柯肯达尔孔洞,焊缝中心的显微硬度为760MPa.

关键词: 真空钎焊 , 复合钎料 , 共晶组织 , 金属间化合物 , 显微硬度

温度对Cu颗粒增强复合钎料蠕变性能的影响

闫焉服 , 刘建萍 , 史耀武 , 郭福 , 夏志东

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2004.06.026

蠕变性能是影响钎焊接头可靠性的重要指标之一.采用搭接面积为1 mm2的单搭接钎焊接头,在恒定载荷下,测定了Cu颗粒增强锡铅基复合钎料钎焊接头的蠕变寿命,分析并讨论了温度对该复合钎料蠕变寿命的影响.结果表明:Cu颗粒增强的锡铅基复合钎料的蠕变抗力优于传统63Sn37Pb共晶钎料;钎焊接头蠕变寿命随温度的升高而降低,并且温度对复合钎料钎焊接头蠕变寿命的影响较传统63Sn37Pb钎料明显.

关键词: 蠕变寿命 , 复合钎料 , 颗粒增强 , 63Sn37Pb , 温度

温度对Ag颗粒增强SnCu基复合钎料蠕变性能的影响

闫焉服 , 陈拂晓 , 张鑫 , 马景灵 , 陈慧敏

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2006.05.008

采用1 mm2微型单搭接钎焊接头, 研究了恒定应力下温度对Ag颗粒增强SnCu基复合钎料钎焊接头蠕变寿命的影响, 研究结果表明: 增强颗粒Ag与基体会发生冶金反应, 在Ag颗粒周围形成了一薄层Ag-Sn金属间化合物, 使增强颗粒Ag与基体紧密结合, 从而使复合钎料钎焊接头蠕变寿命优于基体SnCu钎料;温度对复合钎料钎焊接头蠕变寿命影响较SnCu钎料明显.

关键词: 颗粒增强 , 复合钎料 , SnCu , 温度 , 蠕变寿命

纳米Ag颗粒增强复合钎料蠕变性能的研究

邰枫 , 郭福 , 申灏 , 刘建萍

稀有金属材料与工程

制备纳米Ag颗粒增强的Sn-Cu基复合钎料.研究不同温度载荷下复合钎料钎焊接头的蠕变断裂寿命,并与Sn-0.7Cu基体钎料钎焊接头进行对比.此外,确定纳米Ag颗粒增强的Sn-Cu基复合钎料钎焊接头在不同温度和应力水平下的应力指数和蠕变激活能,建立复合钎料钎焊接头的稳态蠕变本构方程.结果表明,在不同的温度和应力下,与Sn-0.7Cu钎料钎焊接头相比,纳米Ag颗粒增强的Sn-Cu基复合钎料钎焊接头的蠕变断裂寿命均有所提高,且具有更高的蠕变激活能,说明复合钎料钎焊接头具有更优的抗蠕变性能.

关键词: 纳米颗粒 , 复合钎料 , 蠕变断裂寿命 , 蠕变激活能 , 蠕变本构方程

AgCu+nano-Al2O3复合钎料钎焊TC4合金与Al2O3陶瓷:界面结构及接头性能

赵一璇 , 王美荣 , 宋晓国 , 唐冬雁 , 冯吉才 , 王昕

稀有金属

通过向AgCu共晶钎料中添加nano-A12O3增强相(2％,质量分数)并采用高能球磨的方法获得了AgCu+nano-Al2O3复合钎料(AgCuC钎料).采用AgCuC钎料实现了TC4合金与A12O3陶瓷的高质量钎焊连接,确定了TC4/AgCuC/Al2O3钎焊接头的典型界面组织结构为:TC4/a-Ti+Ti2Cu扩散层/Ti3Cu4层/Ag(s,s)+Ti3Cu4+TiCu/Ti3Cu4层/Ti3(Cu,A1)3O层/A12O3.Nano-A12O3的添加抑制了钎缝中连续的Ti-Cu化合物层的生长,同时在钎缝中形成了颗粒状Ti-Cu化合物相增强的Ag基复合材料,改善了钎焊接头的界面组织.随着钎焊温度的升高,各反应层厚度逐渐增加,颗粒状Ti-Cu化合物不断长大,Ag基复合材料组织逐渐细小.当钎焊温度T=920℃,保温时间t=10 min时接头抗剪强度达到最大为67.8 MPa,典型断口分析表明:压剪过程中,裂纹起源于钎角处并沿钎缝扩展后转入Al2O3陶瓷,最终在Al2O3陶瓷母材侧发生断裂.

关键词: TC4合金 , 复合钎料 , Al2O3陶瓷 , 钎焊 , 界面结构

Ag颗粒增强复合钎料钎焊接头蠕变断裂及强化机理研究

闫焉服 , 纪莲清 , 张柯柯 , 贺俊光 , 赵丹娜

材料科学与工艺

测定了不同应力和温度下Ag颗粒增强复合钎料及基体钎料63Sn37Pb钎焊接头蠕变寿命,分析了Ag颗粒增强复合钎料及基体钎料钎焊接头蠕变断裂机理.表明:Ag颗粒增强复合钎料钎焊接头蠕变寿命优于基体钎料;Ag颗粒表面Ag-Sn金属间化合物形成及Ag颗粒对富Pb层阻碍作用是复合钎料钎焊接头蠕变性能提高的主要因素;钎焊接头Cu基板上一薄层富Pb相区形成是蠕变裂纹主要原因.

关键词: Ag颗粒 , 复合钎料 , 蠕变寿命 , 蠕变断裂 , 蠕变强化机理

等温时效对颗粒增强复合钎料组织性能的影响

邰枫 , 马立民 , 郭福 , 史耀武

稀有金属材料与工程

等温时效过程中,复合钎料内部颗粒周围金属间化合物层的变化会影响其钎焊接头的力学性能.本研究选用比较有前途的Sn-3.5Ag共晶钎料作为基体,微米级Cu或Ni颗粒作为增强相外加到基体中制成复合钎料.对复合钎料钎焊接头在不同温度(125, 150, 175 ℃)下进行时效,研究了等温时效过程中增强颗粒周围金属间化合物的层厚增长系数和生长激活能,以及层厚增长对复合钎料钎焊接头力学性能的影响.结果表明,等温时效下,复合钎料内部Cu颗粒周围金属间化合物层增长速率明显大于Ni颗粒周围金属间化合物层的增长速率,且其层生长激活能低于Ni颗粒周围金属间化合物层.时效过程中,Cu颗粒增强复合钎料钎焊接头的剪切强度下降更快.此外,本研究还利用有限元模拟分析了时效过程中增强颗粒周围的应力分布情况.研究表明,经过时效后,随着颗粒周围金属间化合物的增长,颗粒周围的金属间化合物在受力的情况下会造成一定的应力集中而更易发生开裂.

关键词: 复合钎料 , 增强颗粒 , 金属间化合物 , 等温时效 , 剪切强度

热疲劳对纳米结构强化的无铅焊点性能的影响

刘彬 , 刘建萍 , 高小雨 , 邰枫 , 夏志东 , 郭福

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.02.014

研究了热疲劳对Sn-3.5Ag共晶钎料及其复合钎料的残余机械性能和显微组织变化的影响.通过向sn-3.5Ag基体钎料中添加微量的不同种类的纳米级多面齐聚倍半硅氧烷(POSS)颗粒制成复合钎料.对接头在不同热疲劳曲线下进行热疲劳试验,通过力学性能试验和SEM分析了疲劳裂纹生长情况.结果表明,经不同周期热疲劳试验后,复合钎料接头表面损伤较Sn-3.5Ag钎焊接头得以明显改善,残余机械性能高于Sn-3.5Ag共晶钎料.

关键词: 纳米尺寸 , POSS增强颗粒 , 复合钎料 , 热疲劳

银镍金属微细颗粒对锡铅基复合钎料力学性能的影响

闫焉服 , 刘建萍 , 史耀武 , 夏志东

稀有金属材料与工程

运用弥散强化原理,分别选用Ag颗粒和Ni颗粒作为增强体,以63Sn37Pb共晶钎料为基体,制成金属颗粒增强锡铅基复合钎料.在再流焊条件下,弥散分布的增强体与基体冶金结合,在增强体表层形成一薄层金属间化合物,从而使复合钎料蠕变性能大幅度提高.试验证明:在相同条件下,与基体钎料63Sn37Pb相比,5%Ag(体积分数,下同)和10%Ag颗粒增强锡铅基复合钎料蠕变寿命分别提高了8倍和6倍,同时抗拉强度和剪切强度均得到提高;5%Ni和10%Ni颗粒增强锡铅基复合钎料蠕变寿命分别提高了84倍和185倍,但剪切强度和延伸率均明显降低.

关键词: 锡铅钎料 , 颗粒增强 , 蠕变性能 , 复合钎料