镀铜氧化锆增强低银Sn1.0Ag0.5Cu复合钎料的性能及其钎焊接头性能

采用化学镀法对ZrO₂进行表面镀Cu处理,制备镀铜氧化锆(Cu-ZrO₂)增强低银Sn1.0Ag0.5Cu复合钎料,对复合钎料及其钎焊接头组织性能进行了研究。结果表明：采用化学镀法可实现氧化锆表面镀铜纳米粒子的制备,两者具有较高的吸附力;添加适量Cu-ZrO₂可细化Cu-ZrO₂增强低银Sn1.0Ag0.5Cu复合钎料中初生β-Sn晶粒,增加共晶组织比例,提高钎料的润湿性和抗拉强度,当Cu-ZrO₂添加量为0.5 mass%时,Cu-ZrO₂增强低银Sn1.0Ag0.5Cu复合钎料的抗拉强度达41.6 MPa,与未添加Cu-ZrO₂的Sn1.0Ag0.5Cu钎料相比提高了38%;添加Cu-ZrO₂还可提高Cu-ZrO₂增强低银Sn1.0Ag0.5Cu复合钎料钎焊接头的剪切强度,当Cu-ZrO₂添加量为0.5 mass%时,钎焊接头的剪切强度达28.5 MPa,较未添加C...     

Ag-Cu+WC复合钎料钎焊ZrO2陶瓷和TC4合金

采用新型Ag-Cu+WC复合钎料进行ZrO₂陶瓷和TC4合金钎焊连接,探究了接头界面组织及形成机制,分析了钎焊温度对接头界面结构和力学性能的影响. 结果表明,接头界面典型结构为ZrO₂/TiO+Cu₃Ti₃O/TiCu+TiC+W+Ag_(s,s)+Cu_(s,s)/TiCu₂/TiCu/Ti₂Cu/TC4. 钎焊过程中,WC颗粒与Ti发生反应,原位生成TiC和W增强相,为Ti-Cu金属间化合物、Ag基和Cu基固溶体提供了形核质点,同时抑制了脆性Ti-Cu金属间化合物的生长,优化了接头的微观组织和力学性能. 随钎焊温度的升高,接头反应层的厚度逐渐增加,WC颗粒与Ti的反应程度增强. 当钎焊温度890 ℃、保温10 min时,复合钎料所得接头抗剪强度达到最高值82.1 MPa,对比Ag-Cu钎料所得接头抗剪强度提高了57.3%.     

无钯镀镍碳纤维增强Sn-3.0Ag-0.5Cu复合钎料的制备

采用化学镀法在碳纤维表面制备无钯镍镀层,用粉末冶金法制备了以镀镍碳纤维为增强相的Sn-3.0Ag-0.5Cu复合钎料,借助于SEM、EDS、OM等检测手段对其微观组织进行分析,研究镀镍碳纤维含量对复合钎料微观组织和基本性能的影响。结果表明:镀镍碳纤维主要分布在复合钎料的晶界处;随着复合钎料中镀镍碳纤维含量的增加,其弥散度逐渐降低,熔点变化不大;当镀镍碳纤维含量(质量分数)大于1%时,镀镍碳纤维在晶界处的团聚现象严重,复合钎料的电阻率显著升高。添加1%的镀镍碳纤维有助于减小液态复合钎料在助焊剂界面和Cu基板处的表面张力,降低钎料基体的电流密度,使得复合钎料的润湿性提高,电阻率有所降低。     

稀土元素对SnAgCu系无铅钎料合金组织与性能的影响

研究了不同类型的稀土元素Ce,Er,Y及其用量对Sn0.3Ag0.7Cu系钎料合金熔化温度、润湿性能、力学性能以及微观组织的影响。结果表明:稀土元素对钎料的性能有不同的影响,添加w(Ce)0.10%可有效细化微观组织,提高合金的润湿性和力学性能等综合性能,但稀土Er和Y对钎料性能的影响不太明显。     

Si_3N_4－钢铁钎接用银－铜－钛钎料及其钎接工艺

研究了合金型Ａｇ－Ｃｕ－Ｔｉ钎料成分对Ｓｉ_３Ｎ_４浸润性及钎接温度对该系钎料钎接Ｓｉ_３Ｎ_４－钢铁的钎接强度的影响。用该工艺进行Ｓｉ_３Ｎ_４电热塞中Ｓｉ_３Ｎ_４发热体与金属外套的钎接，经综合测试可知满足Ｓｉ_３Ｎ_４电热塞技术要求。     

Ni对SnAgCuRE钎料及其钎焊接头性能的影响

以商用Sn3.8Ag0.7Cu为参照系,研究了Ni对Sn2.5Ag0.7Cu0.1 RE钎料合金及其钎焊接头性能的影响。研究结果表明,添加0.05%(质量分数)Ni能在不降低Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE钎料合金抗拉强度的同时显著提高其伸长率,是商用Sn3.8Ag0.7Cu的1.4倍;相应地钎焊接头的蠕变断裂寿命最长,为未添加Ni时的13.3倍,远高于现行商用Sn3.8Ag0.7Cu的,满足微电子连接高强韧高可靠性无铅钎料合金系的需求。     

纳米颗粒增强的锡铅基复合钎料及其制备方法

一种纳米颗粒增强的锡铅基复合钎米及其制备方法属于金属基复合材料技术领域。本发明所提供的钎料由颗粒状的锡铅基体及纳米颗粒状增强体混合制成，其特征是：所述的颗粒状的锡铅基体尺寸在35～75nm之间，其中锡的重量百分比为60％～65％，Ce基混合稀土的质量分数为0％～0.3％，其余为铅。所述的纳米颗粒状增强体为TiO2，Al2O3，工业纯Ag或Cu，名义尺寸在25～90nm之间，在复合钎料中的体积分数为0．5％～5％。     

具有优良钎焊性和低蒸汽压的低银Cu—Ag系合金钎料

1．一种具有良好钎焊性和低蒸汽压的低银Cu—Ag系合金钎料，组成为Ag：5％—35％、Si：2．5％～13％、Fe，Ni及Co(一种或两种以上)：1％～10％、余量：Cu及不可避免物(重量百分比，下同)。     

服役条件对内生颗粒增强复合钎料性能的影响

内生法制备复合钎料被认为是提高无铅钎料性能的有效途径.为了提高基体钎料的综合性能,试验采用内生均匀分布的Cu6Sn5颗粒作为增强相,以Sn-3.5Ag共晶钎料作为基体,制成内生Cu6Sn5颗粒增强的SnAg基复合钎料.研究了服役条件下内生Cu6Sn5颗粒增强复合钎料的显微组织和抗剪强度,对复合钎料钎焊接头的断裂方式及增强相的作用进行了分析.结果表明,随着再流及时效的进行,复合钎料内部Cu6Sn5颗粒的形貌及尺寸发生变化,进而影响复合钎料钎焊接头的抗剪强度.复合钎料钎焊接头的变形方式主要受滑移带控制,内生Cu6Sn5颗粒增强相可以起到阻碍滑移带扩展的作用.     

共沉淀法制备ZrO2-Al2TiO5复合材料烧结性能研究

以平均粒径为5μm的二氧化锆微细粉为被覆体,分散在Al3+浓度0.02 mol·L-1可溶铝盐及Ti3+浓度0.01 mol·L-1的钛盐溶液中,以浓度为0.2 mol·L-1的氨水为沉淀剂,pH控制为5.3,获得Al2O3和TiO2纳米颗粒被覆ZrO2的悬浮体.将悬浮体脱水、干燥,经1350℃,1400℃,1450℃,1500℃烧结获得ZrO2-Al2TiO5复相陶瓷材料.结果表明:组成为95%ZrO2并经1500℃烧结的试样,其气孔率1.08%、体积密度4.57 g/cm3、抗折强度71.2 MPa.     

水热电化学法制备HA／ZrO2复合涂层

采用水热电化学法成功制备了HA/ZrO2复合涂层,对涂层的组分结构、表面形貌、热稳定性进行了研究,并探讨了ZrO2的复合对涂层结合强度和生物活性的影响.结果表明当温度小于200℃时,得到缺钙磷灰石Ca10-x(HPO4)x(PO4)6-x(OH)2-x(calcium deficient hydroxyapatite,简称CDHA,0≤x≤1)和ZrO2的复合涂层,温度在200℃时,得到HA/ZrO2复合涂层;经焙烧处理后,涂层中四方晶相ZrO2(t-ZrO2)与单斜晶相ZrO2(m-ZrO2)之间发生马氏体相变;800℃焙烧后,HA部分分解为β-Ca3(PO4)2(β-TCP);当涂层中ZrO2小于35.22%(质量分数,下同)时,HA/ZrO2复合涂层的结合强度明显高于纯HA涂层;复合涂层在模拟体液中浸泡7 d后,表面即形成一层碳磷灰石层,ZrO2的复合没有降低涂层的生物活性.     

Suppressing effect of 0.5 wt.% nano-TiO2 addition into Sn-3.5Ag-0.5Cu solder alloy on the intermetallic growth with Cu substrate during isothermal aging

This study investigated the effects of adding 0.5 wt.% nano-TiO₂ particles into Sn3.5Ag0.5Cu (SAC) lead-free solder alloys on the growth of intermetallic compounds (IMC) with Cu substrates during solid-state isothermal aging at temperatures of 100, 125, 150, and 175 °C for up to 7 days. The results indicate that the morphology of the Cu₆Sn₅ phase transformed from scallop-type to layer-type in both SAC solder/Cu joints and Sn3.5Ag0.5Cu-0.5 wt.% TiO₂ (SAC) composite solder/Cu joints. In the SAC solder/Cu joints, a few coarse Ag₃Sn particles were embedded in the Cu₆Sn₅ surface and grew with prolonged aging time. However, in the SAC composite solder/Cu aging, a great number of nano-Ag₃Sn particles were absorbed in the Cu₆Sn₅ surface. The morphology of adsorption of nano-Ag₃Sn particles changed dramatically from adsorption-type to moss-type, and the size of the particles increased.The apparent activation energies for the growth of overall IMC layers were calculated as 42.48 kJ/mol for SAC solder and 60.31 kJ/mol for SAC composite solder. The reduced diffusion coefficient was confirmed for the SAC composite solder/Cu joints.     

Ni元素对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu无铅微焊点界面IMC和力学性能的影响

以Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE无铅钎料为研究对象,借助扫描电镜和X衍射等检测方法研究了Ni元素对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu无铅微焊点界面IMC和力学性能的影响.结果表明,添加适量Ni元素能显著细化Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE钎料合金初生β-Sn相和共晶组织,抑制焊点界面区(Cu,Ni)6Sn5金属间化合物的生长和表面粗糙度的增加,提高无铅焊点抗剪强度.当Ni元素添加量为0.1%时,钎料合金组织细小均匀,共晶组织所占比例较多;焊点界面IMC薄而平整,(Cu,Ni)6Sn5颗粒尺寸小,对应焊点抗剪强度最高为45.6 MPa,较未添加Ni元素焊点提高15.2%.     

ZrO2-Al2O3蜂窝陶瓷/高铬铸铁复合工艺的研究

制备了ZrO2-Al2O3复相蜂窝陶瓷增强高铬铸铁基复合材料,研究了复合工艺对结合界面及性能的影响。结果表明,ZrO2-Al2O3陶瓷表面镀Ni和金属基体中加入活性元素Ti的工艺复合处理的试样界面结合好,综合性能较高;经1050℃淬火+350℃回火处理后,其冲击韧度为5.2J/cm2,界面结合处的显微硬度(HV)为505.7,该复合材料的相对耐磨性为高铬铸铁的2.8倍。     

镁合金化学镀电镀复合镀层的制备

镁合金具有高的比强度和比刚度、电磁屏蔽性、减震性等优点,广泛应用于航空航天、汽车、电子通讯等领域.然而,由于镁合金的化学活性较高,其耐蚀性能较差,限制了它们的应用.通过改进的镁合金加工工艺可以提高镁合金耐蚀性.另外1种提高镁合金耐蚀性的有效手段就是对镁合金进行表面处理,如化学转化膜、电镀等.这些处理得到的涂层耐蚀性虽然有了很大的提高,但是在长时间处于腐蚀环境中,也容易被腐蚀,因此,研究1种复合镀层来更进一步提高耐蚀性,可以提高镁合金的应用.通过采用以硫酸镍为主盐对镀层进行化学镀镍,在化学镀层基础上电镀锌镍合金,并对化学镀和电镀配方进行优化,得到的复合镀层硬度高、结构致密、光泽性好,在5%的NaCl溶液盐雾试验中,连续喷雾96h无任何腐蚀现象,耐蚀性得到显著的提高.     

TiNiB复合钎料钎焊Ti2AlNb基合金接头微观组织及性能

采用Ti-66Ni(质量分数,%)+B的复合钎料对Ti_2AlNb基合金进行钎焊连接,研究了钎焊接头的界面组织与形成机制,分析了钎焊温度与B含量对接头组织与性能的影响。结果表明:钎焊接头的典型界面组织为:Ti_2AlNb/B2/B2+Nb_3Al+τ_3+TiB/τ_3+Ti_2Ni/B2+Nb_3Al+τ_3+TiB/B2/Ti_2AlNb;B含量为10vol%时,当钎焊温度升高至1200℃时,有连续的τ_3相生成,导致接头性能下降;B元素的加入影响界面中Ti_2Ni的形核与Nb_3Al的长大过程,B含量为10vol%时,接头中生成的TiB存在于Nb_3Al相边缘,抑制晶粒长大,继续增加B含量,接头中生成的TiB弥散分布于界面中,反应层增厚,Nb_3Al相尺寸增大。当B含量为10vol%,钎焊温度为1180℃,保温10min时,接头的抗剪强度最大,达到245MPa。     

外能辅助下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE0.05Ni/Cu钎焊接头组织与性能

采用SEM、EDS、XRD等方法研究了超声、电场外能辅助下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE0.05Ni/Cu钎焊接头的组织与性能。结果表明,借助于超声、超声-电场外能辅助能细化Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE0.05Ni/Cu钎焊接头钎缝组织并使共晶组织比例增加,界面区金属间化合物(IMC)平均厚度、粗糙度和界面IMC颗粒尺寸减小。超声和电场外能辅助下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE0.05Ni/Cu钎焊接头强度与其界面IMC层粗糙度密切相关,超声的作用更为显著,在超声-电场外能辅助钎焊接头界面IMC层粗糙度降低中占主导作用,施加超声-电场外能辅助下钎焊接头剪切强度与传统钎焊相比提高24.1%;施加超声、超声-电场外能辅助使Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE0.05Ni/Cu钎焊接头断裂途径由钎缝和界面IMC层组成的界面过渡区向钎缝侧迁移,呈界面(Cu,Ni)_6Sn_5 IMC解理和钎缝解理+韧窝的脆-韧混合型断裂机制,使接头剪切断口塑性区比例增加,从而提高接头剪切强度。     

Al2O3P／Cu基复合材料与Nb钎焊研究

采用Ag-20Cu-5Ti对Al2O3P／Cu基复合材料与Nb的钎焊性进行了初步探讨。研究表明，通过在钎料中加入活性元素Ti，可以减少和消除钎缝中的Al2O3P颗粒，避免Al2O3P颗粒在钎缝中的聚集，实现离子共价键Al2O3P向类金属键TiO转化，从而提高钎缝基体与颗粒相之间的匹配性。     

Cu包覆纳米Al_2O_3复合粉体的化学镀法制备

纳米Al2O3的力学性能优异,是一种理想的Cu基纳米复合材料的增强体,然而其与Cu基体的润湿性较差。为了改善其与Cu基体的润湿性,增强界面的结合力,通过化学镀工艺在其表面镀Cu,并采用SEM、TEM、XRD和EDS系统研究了镀液中络合剂及还原剂类型、镀液温度及施镀条件等重要因素对化学镀过程、镀膜质量的影响,进而优化了施镀工艺,获得了粒径均一、分散良好的Cu包覆纳米Al2O3复合粉体,为A12O3/Cu纳米复合材料的制备打下了良好的基础。