微量Ag对Sn-0.7Cu-0.3Ni焊料微观组织和性能的影响

在Sn-0.7Cu-0.3Ni焊料的基础上,掺加不同比例的Ag元素,形成(Sn-0.7Cu-0.3Ni)-xAg系合金,研究不同的Ag掺量对Sn-0.7Cu-0.3Ni的熔化温度、润湿性及焊接接头微观组织的影响.结果表明,随Ag掺量的增加,能够降低其熔点,但这个体系的熔点普遍较高；随Ag掺量的增加,体系的润湿性能变好,但不明显；随Ag掺量的增加,界面化合物层的厚度逐渐增大,起伏逐渐变小而呈平坦的连续相.     

Bi对Sn-3.0Ag-0.5Cu无铅焊料微观组织和性能的影响

在Sn-3.0Ag-0.5Cu焊料的基础上,掺加不同比例的Bi元素,形成Sn-Ag-Cu-Bi系合金,研究不同掺量的Bi对Sn-3.0Ag-0.5Cu的熔化温度、润湿性及焊接接头的微观组织的影响.结果表明,添加Bi能够明显降低焊料的熔点,但当Bi含量超过5％时,熔程增大;添加3％以内的Bi能明显提高其润湿性.     

Ag、Bi、In和Sb添加对Sn-0.6Cu-0.05Ni-Ge无铅焊料性能的改变（英文）

对用于替换Sn-Pb共晶焊料的Sn-Ag-Cu(SAC)焊料来说,Sn-Cu-Ni-Ge焊料是一个巨大的挑战。本文作者研究添加Ag、Bi、In和Sb对Sn-0.6Cu-0.05Ni-Ge(SCNG)无铅焊料物理性能的影响及与铜基体的界面反应。研究SCNG-x焊料的熔化行为、显微组织、抗拉强度和润湿性。结果表明,Ag、Bi、In和Sb的引入对焊料的固相温度、液相温度和抗拉强度有微小的影响。但是,合金元素的浓度会影响焊料的冷却性能和凝固组织。除锑以外的合金元素的添加,提高了SCNG焊料的润湿性。合金元素的加入增加了金属间化合物层的厚度,这与焊料的冷却行为有关。SCNG-x焊料与铜基体之间的金属间化合物层形貌与典型的SAC焊料不同。总之,用Ag、Bi、In或Sb对SCNG焊料进行合金化,可以改善焊料的特性。     

相图计算在电子材料焊接中的应用

焊料与基体的界面反应对高性能电子材料焊接接头的力学性能和可靠性都有着很重要的影响。把焊接过程分为界面反应和剩余焊料凝固两个过程进行讨论，在相图热力学的基础上，通过计算亚稳相图、比较界面处局部平衡时各相形成驱动力大小，预测了Sn-3．5％Ag／Cu、Sn-25％Ag／Cu和Sn-3．5％Ag／Ni扩散偶界面反应过程中的中间相形成序列；同时利用Scheil—Gulliver凝固模型模拟了Sn-25％Ag／Cu体系中过剩焊料的非平衡凝固过程，预测了焊料在随后冷却过程中的相演变信息。计算预测的结果与前人的实验结果吻合很好。     

液态时效条件下Zn元素的添加对共晶Sn-58Bi焊料力学性能的影响（英文）

对液态时效条件下Sn-58Bi-x Zn(x=0,0.7)焊料样品的力学性能(包括拉伸强度和蠕变性能)以及相关的界面反应进行研究。结果表明,在Sn-58Bi-0.7Zn焊料样品中,Bi的粗化现象和Cu-Sn界面金属间化合物的生长都得到了有效抑制。通过掺杂0.7%Zn,回流焊接后焊条样品的极限拉伸强度比共晶Sn-58Bi的极限拉伸强度提高了6.05%,液态时效后的极限拉伸强度则提升了5.50%。对于焊点样品,掺杂0.7%Zn后的极限拉伸强度相比Cu/Sn-58Bi/Cu在回流焊接后提升21.51%,而在液态时效后则提升29.27%。焊点强度的增加是由于Zn的掺杂导致Bi晶粒细化,使得断裂面从Cu和界面金属间化合物界面处转移到了界面金属间化合物和焊料界面处。纳米压痕的结果显示,通过向共晶Sn-58Bi焊料中掺杂0.7%Zn,焊料的抗蠕变性在回流焊接和液态时效后都有较大幅度的提升。     

Bi、Ag对Sn-Zn无铅钎料性能与组织的影响

研究了Bi、Ag对Sn-9Zn无铅钎料系统润湿性、接头力学性能及微观组织的影响。结果表明:Sn-9Zn无铅钎料的润湿性较差,添加适量的Bi有助于提高钎料的润湿性和接头剪切强度,但同时也使接头的塑性降低;添加适量的Ag能明显改善钎料的润湿性和接头塑性,但Ag的质量分数超过1.5%时会降低钎料润湿性和接头剪切强度。Sn-9Zn-Bi系无铅钎料组织由富Sn相、富Zn相及Bi的析出物组成;Sn-9Zn-Ag系无铅钎料组织由富Sn相、富Zn相及AgZn3化合物组成。     

添加0.10%Ce对Sn-0.7Cu-0.5Ni焊料与Cu基板间界面IMC的影响

研究Sn-0.7Cu-0.5Ni-xCe(x=0,0.1)焊料与铜基板间543K钎焊以及453K恒温时效对界面金属间化合物(IMC)的形成与生长行为的影响。结果表明:往Sn-0.7Cu-0.5Ni焊料合金中添加0.10%Ce,能抑制等温时效过程中界面IMC的形成与生长;焊点最初形成的界面IMC为Cu6Sn5,时效10d后,Sn-0.7Cu-0.5Ni和Sn-0.7Cu-0.5Ni-0.10Ce这2种焊料中均有Cu3Sn形成,与Sn-0.7Cu-0.5Ni/Cu焊点相比,Sn-0.7Cu-0.5Ni-0.10Ce/Cu界面IMC层较为平整;该界面IMC的形成与生长均受扩散控制,主要取决于Cu原子的扩散,添加稀土元素Ce能抑制Cu原子的扩散,Sn-0.7Cu-0.5Ni和Sn-0.7Cu-0.5Ni-0.10Ce焊点界面IMC层的生长速率分别为6.15×10-18和5.38×10?18m2/s。     

紫铜感应钎焊接头组织及性能

以紫铜板材为对象,利用Sn-58Bi和Sn-0.7Cu钎料对紫铜进行感应钎焊实验,保温不同的时间,采用光学显微镜、显微硬度计、接合强度测试仪等方法对钎焊接头进行组织分析和性能测试。结果表明,利用Sn-58Bi和Sn-0.7Cu钎料和感应钎焊技术可以实现紫铜的连接。Sn-58Bi感应钎焊接头界面处均形成了一层薄而连续的金属间化合物Cu6Sn5。随着保温时间的增加,焊缝中富Bi相逐渐减少。Sn-0.7Cu钎料接头的显微硬度在保温时间为10 s时最大。随着保温时间的增加,金属间化合物层厚度逐渐增加,接头强度随之降低。     

Ag含量对Sn-20Bi-0.7Cu焊料中金属间化合物形成与生长的影响

研究了Sn-20Bi-0.7Cu-xAg焊料凝固和时效过程中的物相生长动力学。通过实验和数值分析相结合分析了Ag含量和时效条件对界面结构和生长的影响,实验中对Sn-20Bi-0.7Cu分别添加了质量分数0.1%、0.4%、0.7%、1.0%、1.5%的Ag。为验证焊接接头的服役可靠性,在85℃和85%的湿度条件下,将接头放置0、10、30、50、100、200和500 h。采用扫描电镜等设备分析时效过程中界面化合物的形貌、厚度和分布,分析了β-Sn的形核界面和取向。结果表明,焊料中Ag含量的增加可以抑制界面Cu₆Sn₅层的生长,等温时效期间金属间化合物(Cu₆Sn₅+Cu₃Sn)的生长为扩散控制机制。焊接时形成的扇贝状表面在时效时消失,这表明在垂直于界面方向上的生长机制变为稳定性增长,说明Ag₃Sn有效降低了Cu₆Sn₅的生长动力。     

蠕变对Cu/SnBi-xSm/Cu焊点界面形态及力学性能的影响

在Sn-58Bi复合焊料中添加不同含量的稀土钐,分别经过100、200和300 h蠕变处理后分析Sn-58Bi复合焊料焊后接头的润湿性、显微组织、拉伸强度以及断口形貌。结果表明,稀土钐的添加能有效地改善焊接接头的综合性能,钐含量为0.05%时,焊接接头的综合性能最佳。添加稀土钐能增大复合焊料的铺展面积,0.05%Sm时,复合焊料的铺展面积比未添加前增加了23.2%,复合焊料中断口孔洞数量最少,拉伸性能最佳,抗拉强度最高。蠕变处理后,焊接接头的晶粒变得粗大,抗拉强度变弱,综合性能下降。稀土钐的添加还有利于孔洞的减少。蠕变时间越长,对焊点界面组织和性能的破坏越大。     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

Prospects of the Use of Synergetic Approach to Solution of Problems of the Science of Nanomaterials

A synergetic approach to solution of problems of self-controlled synthesis of nanostructures and creation of self-organizing nanotechnologies is considered in connection with the superproblem of creation of materials with functional properties resembling those of biosystems. __________ Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 7, pp. 55 – 61, July, 2005.     

Kinetics of the oxidation of metals — Influence of self-diffusion of metal

The importance of the self-diffusion of a metal during its oxidation by a gas is treated for the cases of nonstoichiometric oxides having either interstitial cation or cation vacancies. We have established a general relationship for the reaction rate when a mixed diffusion process occurs. From this relationship, we have shown that the pressure dependence can be different, according to whether the rate-determining process is the self-diffusion through the metal or through the product.