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陶瓷润滑油添加剂对钢-钢接触疲劳及磨损性能的影响

岳文 , 王成彪 , 田斌 , 顾艳红 , 刘家浚

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2006.06.028

研究了一种以羟基硅酸铝为主的陶瓷润滑油添加剂对钢-钢接触疲劳及磨损性能的影响.利用球-棒疲劳试验机进行试验,证明该陶瓷添加剂提高了摩擦副接触疲劳寿命L10 1.3倍,改善了钢的磨损性能.通过扫描电镜分析,发现在点蚀坑内和点蚀坑的边缘存在微裂纹被覆盖的现象;纳米压痕测试结果表明,接触表面已经形成了一层白亮色物质,并具有极高的硬度.它们可以解释陶瓷添加剂提高接触疲劳寿命及改善磨损性能的原因.

关键词: 陶瓷添加剂 , 接触疲劳 , 磨损 , 扫描电镜 , 纳米压痕测试

Sn-Sb-Cu-Ni焊料和焊点在低温条件下组织和性能研究

陈海燕 , 曾键波 , 谢羽 , 路美秀 , 牛艳 , 李霞

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.11.010

为保证Sn-Sb-Cu-Ni合金及焊点在低温环境下使用可靠性,将SnSb 4.5CuNi合金焊料和焊点在25,-10,-20,-60℃恒温环境中进行储存565天后,考察了不同温度下SnSb 4.5CuNi合金微观组织形貌、物相、密度、电导率、抗拉强度和塑性的变化,通过纳米压痕法测量SnSb 4.5CuNi/Cu焊点界面过渡层Cu6Sn5金属间化合物(IMC)的硬度和弹性模量,对焊接接头进行抗拉强度、剪切强度和低周疲劳测试.结果表明:合金主要由SbSn和β-Sn组成,低温处理565天后合金组织形貌逐渐转变为树枝状组织,焊料合金的密度和电导率均随温度降低而升高,表明经低温储存后合金没有发生灰锡转变,但脆性SbSn相析出量的增多和枝晶组织致使铸态合金的拉伸强度降低,增加了合金脆断风险;随着温度的下降,焊接界面IMC层的弹性模量和硬度增大,焊件拉伸破坏模式从焊料内部转为IMC层,断口越趋平整,焊件的抗拉强度、抗剪强度下降,呈现了低温脆性断裂的倾向.

关键词: 无铅焊料 , 显微组织 , 低温脆性 , 纳米压痕测试 , 低周疲劳

基于纳米压痕法分析无铅焊点内Cu6Sn5金属化合物的力学性能

杨雪霞 , 肖革胜 , 袁国政 , 李志刚 , 树学峰

稀有金属材料与工程

采用纳米压痕技术对微电子封装中无铅焊点内界面化合物(IMC) Cu6Sn5的弹性模量和硬度进行了测试.根据实际工业工艺流程和服役工况,制备接近真实服役状态下的微电子封装中无铅焊点界面化合物试样;采用扫描电镜(SEM)和能量色散X射线荧光光谱仪(EDX)确定IMC的形貌和化学成分;利用连续刚度测量(CSM)技术,采用不同的加载速率对无铅焊点(Sn3.0Ag0.5Cu、Sn0.7Cu和Sn3.5Ag)内的界面化合物Cu6Sn5进行测量,得到载荷、硬度和弹性模量-位移曲线.根据纳米压痕结果确定Cu6Sn5的蠕变应力指数.

关键词: 界面化合物(IMC) , 纳米压痕测试 , 连续刚度测量 , 蠕变应力指数

无铅焊料Sn3.0Ag0.5Cu/Cu界面过渡层金属间化合物性能研究

杨雪霞 , 肖革胜 , 李志刚 , 树学峰

功能材料

根据实际工业工艺流程和服役工况,制备接近真实服役状态下的微电子封装中无铅焊点界面化合物试样;采用扫描电镜(SEM)和能量色散X射线荧光光谱仪(EDX)确定IMC的形貌厚度和化学成分;根据W.C.Olive算法,利用连续刚度测量(CSM)技术,实现了IMC层、焊料和Cu的弹性模量、硬度随压痕深度变化的连续测量,得到IMC层材料的硬度和弹性模量分别为(5.2±0.2)GPa和(104.51±2.62)GPa.根据纳米压痕结果,焊料、Cu和IMC蠕变应力指数从小到大分别为15.129、61.463和70.27.

关键词: 界面化合物 , 纳米压痕测试 , 弹性模量 , 硬度 , 蠕变应力指数

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