温度梯度作用下的Ni/Sn/Cu焊点界面反应分析

采用Ni/Sn/Cu互连焊点作为研究对象，在不涉及电迁移效应条件下，设置温度梯度为TG=1 046℃/cm，研究在热迁移作用下镍为热端、铜为冷端时界面金属间化合物(intermetallic compound，简称IMC)的显微组织变化. 结果表明，随着热迁移加载时间的增加，冷、热两端界面IMC的厚度都增加，但冷端界面IMC的生长速率大于热端.EDS分析表明，界面IMC是(Cu,Ni)6Sn5相，并且热端IMC中的Ni元素含量高于冷端. 另外，在冷端的界面(Cu,Ni)6Sn5相中观察到大量的空洞，且在(Cu,Ni)6Sn5/Cu界面之间没有观察到Cu3Sn.     

Sn-58Bi无Pb焊料与化学镀Ni-P层之间的界面反应

研究了Sn-58Bi共晶焊料与Cu的界面反应以及在Cu基体上化学镀Ni-P层的界面反应．焊接温度为180℃，焊接后时效温度范围为60-120℃，时间为5-30d．利用SEM，EDAX，XRD对反应产物进行了鉴定．结果表明，焊料与Cu的界面反应产物为Cu6Sn5，与化学镀Ni-P层的界面反应产物为Ni3Sn4，在Ni3Sn4与Ni-P层之间存在一层富P层．在同样条件下，Cu6Sn5的生长速度要快于Ni3Sn4的速度．化学镀Ni-P层中P含量较高时进一步抑制Ni／Sn界面反应生成Ni3Sn4的速度．界面金属间化合物层生长动力学符合x=(kt)^1/2关系，表明界面反应由扩散机制控制．由实验结果计算，Cu6sn5的表观激活能为90．87kJ／mol；Ni3Sn4的表观激活能则与化学镀Ni-P层中P含量有关，当镀层P含量为9％与16％(原子分数)时，其表观激活能分别是101．43kJ／mol与117．31kJ／mol．     

Cu/Sn-58Bi/Ni焊点液-固电迁移下Cu和Ni的交互作用

采用浸焊方法制备Cu/Sn-58Bi/Ni线性焊点,研究5×103 A/cm2、170℃条件下液-固电迁移对Cu/Sn-58Bi/Ni线性焊点Cu、Ni交互作用以及界面反应的影响。无论电流方向如何,在液-固电迁移过程中焊点均表现为"极性效应",即阳极界面金属间化合物(IMC)持续生长变厚,且一直厚于阴极界面的IMC。电迁移显著加快了Cu、Ni原子的交互作用。当电子由Ni流向Cu时,在化学势梯度和电子风力的耦合作用下,Ni原子扩散至阳极Cu侧参与界面反应生成(Cu,Ni)6Sn5类型IMC,同时一定量的Cu原子能够逆电子风扩散到Ni侧,参与界面反应生成(Cu,Ni)6Sn5类型IMC;当电子由Cu流向Ni时,大量的Cu原子扩散至Ni侧,并参与界面反应生成(Cu,Ni)6Sn5类型IMC,然而,Ni原子在逆电子风条件下无法扩散至Cu侧,从而使阴极Cu侧界面始终为Cu6Sn5类型IMC。此外,无论电流方向如何,焊点内都没有出现Bi的聚集。     

Ni-Co-Sn三元系相平衡的实验研究

本实验通过采用电子探针显微分析和X-ray衍射分析方法实验研究了Ni-Co-Sn三元体系在700°C和1000°C时的相平衡。在这两个温度截面中均未发现三元化合物。βCo3Sn2相和Ni3Sn2（h）相形成了一个贯穿连续固溶体相。Ni-Sn侧包含Ni3Sn（l）、Ni3Sn（h）和Ni3Sn4三个化合物相，它们中Sn的固溶度是有很大区别的。700°C时，Co在Ni3Sn（l）和Ni3Sn4中的最大固溶度在分别约为6.9 at.%和25.6 at.%，在1000°C时，Co在Ni3Sn（h）中的最大固溶度约为15.5 at.%。在700℃和1000℃下，Ni-Co侧的（αCo，Ni）相为一个贯穿连续固溶体相，并且Sn在（αCo，Ni）相中的固溶度约为1 at.% ~10.5 at.%。Ni在线性化合物CoSn相中的溶解度约为15.9 at.%。     

热处理对Co_(38)Ni_(34)Al_(28-x)Cu_x合金组织和显微硬度的影响

在Co-Ni-Al系合金的基础上用Cu部分代替Al,制备4种不同成分的合金,研究热处理对Co38Ni34Al28-xCux显微组织和显微硬度的影响。结果表明,Co38Ni34Al27.5Cu0.5合金经1350℃×2 h加热、冰水冷却至室温处理后,β基体内出现马氏体,而Co38Ni34Al27Cu1则在1350℃×2 h和1300℃×4 h处理时都出现马氏体。随铜含量的增加和铝含量的减少,合金β相晶粒变小,γ相晶粒和含量变大。Co38Ni34Al27.5Cu0.5的显微硬度随温度升高而升高,在β相晶粒内出现马氏体时,Co38Ni34Al27Cu1合金的显微硬度骤降。     

Cu-Ni交互作用对Cu/Sn/Ni焊点液固界面反应的影响

研究Cu/Sn/Ni焊点在250℃液固界面反应过程中Cu-Ni交互作用对界面反应的影响。结果表明:液固界面反应10 min后,Cu-Ni交互作用就已经发生,Sn/Cu及Sn/Ni界面金属间化合物(IMCs)由浸焊后的Cu6Sn5和Ni3Sn4均转变为(Cu,Ni)6Sn5,界面IMCs形貌也由扇贝状转变为短棒状。在随后的液固界面反应过程中,两界面IMCs均保持为(Cu,Ni)6Sn5类型,但随着反应的进行,界面IMC的形貌变得更加凸凹不平。Sn/Cu和Sn/Ni界面IMCs厚度均随液固界面反应时间的延长不断增加,界面IMCs生长指数分别为0.32和0.61。在液固界面反应初始阶段,Sn/Cu界面IMC的厚度大于Sn/Ni界面IMC的厚度;液固界面反应2 h后,由于Cu-Ni交互作用,Sn/Cu界面IMC的厚度要小于Sn/Ni界面IMC的厚度,并在液固界面反应6 h后分别达到15.78和23.44μm。     

新型耐高压铸造锡青铜的研制

以ZCuSn3Zn8Pb6Ni1合金为基础,通过添加Fe和Co,开发了耐高压铸造ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金,研究了Fe和Co对合金组织和性能的影响.结果表明,ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金显微组织与ZCuSn3Zn8Pb6Ni1的相同之处在于均以α-{ Cu,Sn,Zn }为基体,存在硬脆相δ- Cu10Sn3,Pb以单质形式析出;ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金中还存在α-Fe和γ-Fe析出相,以及CoCu2Sn 、Fe3Co7、Fe4Zn9等硬质相,这些硬质相和基体之间为共格或半共格关系;ZCuSn3Zn8Pb6Ni1合金铸造组织为典型的枝晶组织,晶粒平均直径约3 mm,抗拉强度为180～230 MPa,而ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金为等轴晶组织,晶粒平均直径为20～60 μm,抗拉强度为400～450 MPa,伸长率在20%以上;ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金消除了明显存在于ZCuSn3Zn8Pb6Ni1合金中的Sn的宏观偏析.     

浸镀Ni对Al/Cu双金属材料界面显微组织及力学性能的影响(英文)

采用浸镀的方法在纯铝基体上浸镀镍基镀层,然后在450~550℃温度范围内用扩散复合的方法制备Al/Cu双金属材料。用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分别对Al/Cu结合体的界面显微组织以及断裂表面进行表征。用拉伸剪切测试及显微硬度测试对Al/Cu双金属材料的力学性能进行测量。结果表明,Ni中间层可以有效地消除Al—Cu金属间化合物的形成。Al/Ni界面由Al_3Ni和Al_3Ni_2两相组成,而在Ni/Cu界面处则是Ni—Cu固溶体。Ni中间层的加入提高了复层材料的拉伸剪切强度。在500℃制备的添加Ni中间层的试样表现出最大的拉伸剪切值,为34.7 MPa。     

溶胶-凝胶法制备薄膜材料抗高温氧化性能研究

制备了SiO2、ZrO2和添加不同成分的siO2-ZrO2复合溶胶，研究了在Cu／Ni上浸涂不同溶胶后形成膜层的抗高温氧化性能，探讨了不同膜层对Cu／Ni在800℃、900℃C下高温氧化规律的影响。结果表明，这些膜层很好的改善了Cu／Ni的抗高温氧化性能，而且向SiO2-ZrO2复合溶胶中添加铈、钇等稀土元素以及ZrO2纳米粉，可以进一步改善SiO2-ZrO2凝胶膜层的抗高温氧化性能。     

铜表面电沉积Ni（P）及其对Sn-Cu合金/Cu界面固相反应的影响

采用扫描电子显微镜（SEM）、电子能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）研究了铜基体上电沉积Ni（P）层的结构以及Ni（P）层对电沉积Sn-Cu合金/Cu界面固相反应的影响。研究表明：电沉积Ni（P）层为非晶结构,含29%（原子）的P,经过225℃热处理转变成晶态Ni5P2。经过225℃热处理,Sn-Cu合金/Cu界面反应在界面处形成连续的Cu6Sn5及Cu3Sn层。而Sn-Cu合金/电沉积Ni（P）-Cu界面反应微弱,主要在Sn-Cu合金/Ni（P）界面前沿的Sn-Cu合金中形成棒状或块状（Ni,Cu）3Sn4,Cu基底不与Sn-Cu合金反应。电沉积Ni（P）合金层能有效阻挡Sn-Cu合金/Cu界面反应。     

THE EFFECT OF THE THICKNESS AND THE THERMAL CONDUCTIVITIES OF THE REFRACTORY LININGS IN THE BLAST FURNACE BOTTOM ON THE TEMPERATURE FIELD OF THE BOTTOM

本文用有限汉克尔变换计算了炉底衬料的导热性及其厚度、冷却情况以及缸温等对炉底温度场的影响。计算的结果均用曲线来表明。这些结果指出:在多层结构的炉底中,最内层衬料的导热性愈小,而愈靠外层的导热性愈人,则炉底的温度梯度愈陡,热损失也愈小;冷却情况的好坏及缸温的高低对炉底温度场的好坏均有很大的影响。所得结果对炉缸、炉底的合理设计具有一定的指导作用。 文内指出应该进一步研究炉底1150℃的位置与炉缸内外径及各层衬料厚度的关系;死铁层的深度对炉底温度场,尤其是1150℃的位置以及炉底底部中心处的温度等的影响也应进一步研究。 作者认为:当用导热性较大的衬料(如碳砖)作最内层衬料时,其厚度很可能有一临界值。所谓“临界厚度”,意即当小于此厚度时,则遵守“最内层衬料的导热性愈小,炉底的温度则愈低”的原则;超过此厚度后,则反之。 在多层结构(如双层结构)的炉底中,下部的导热性较大的衬料层具有“过渡的”冷却作用,而且有一个有效厚度,此厚度很可能是下层衬料与上层衬料导热性之比的递减函数。     

CCD在塞曼效应中的应用及最佳灰度值的确定

用CCD观测系统取代传统的塞曼效应实验仪观测系统。对采集的图像进行分析并确定图像的最佳灰度值。不但提高了实验精度，而且缩短了实验时间。该实验方法对拓宽学生知识面，开发计算机的应用起到了一定作用，值得在其他实验中推广。     

带肋钢筋孔型设计实践

通过多次技术改造，发现了生产热轧带肋钢筋套用传统的孔型设计参数存在的问题，因而对连铸方坯在箱形孔型、方轧件在平椭圆孔型中宽展系数的选取进行了研究，并介绍了在连铸坯一火成材改造中，通过改进孔型系统改善了咬入状态，使轧制更加稳定。     

不同含磷电解液在微弧氧化过程中的作用

改变电解液的组成，在相同条件下进行铝镁合金表面的微弧氧化处理，用SEM／EDS手段观察氧化膜的形貌及对其成分分析并测量微弧氧化膜的厚度，根据锉刀试验评价氧化膜与基体的结合力．结果表明，磷元素的大化学计量比可以提高微弧氧化成膜速度，降低氧化膜的孔隙率，提高其致密性，增强与基体的结合力。并改变了氧化膜的组成；同时，分子的聚合状态也影响其成膜速度和氧化膜的孔隙率，链状聚合物可提高氧化膜成膜速度及氧化膜的致密性，降低其孔隙率，而环状聚合物对其影响较小．     

渤海湾地区土壤腐蚀调查研究

渤海湾地区的土壤对钢铁设施具有强烈的腐蚀性,为研究腐蚀产生的原因和变化规律,于９０年代初完成５项腐蚀参数的测试工作。总计布置观测剖面４条,总长主２５０ｋｍ。定点原位测试土壤电阻率、土壤含盐量、土壤含水量、土壤电解失重、土壤极化电流管度等参数。本文着重介绍渤海湾近海地带和向内陆地过渡地带的土壤腐蚀规律和特征,为渤海湾地区的石油工程建设提供了设计参数。     

变薄拉深时摩擦力影响的修正

本文在分析功平衡法计算变薄拉深的结果时，发现其计算值与实验值偏差较大，在进一步讨论摩擦对变薄拉深影响的基础上，提出了新的摩擦力计算公式，从而较好地解决了功平衡法计算变薄拉深时出现的偏差。     

THE DETERMINATION OF THE RESIDUAL STRESS DURING THE FATIGUE CRACK EXTENDSION

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＦｏｒｅｓｔｉｍａｔｉｎｇｔｈｅｌｉｆｅｓｐａｎｏｆｔｈｅｗｅｌｄｉｎｇｗｏｒｋｐｉｅｃｅａｔｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｏａｄ,ｈｏｗｄｏｅｓｔｈｅｌａｔｅｒａｌｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓｔｈａｔｉｓｖｅｒｔｉｃａｌｔｏｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｒａｃｋｅｘｔｅｎｓｉｏｎｃｈａｎｇｅｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｅｘｔｅｎｓｉｏｎｏｆｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｃｒａｃｋａｔｔｈｅｐｏｉｎｔｏｆｔｈｅｃｒａｃｋ．Ｔｈａｔ…     

计算机在热处理中的应用与展望

叙述了热处理过程计算机控制技术、热处理柔性生产系统与计算机集成制造技术发展概况。电子计算机模拟技术能极好地推进热处理理论的基础研究及其应用，这时热处理技术的发展是至关重要的。电子计算机的应用是热处理技术现代化的必由之路．     

静液挤压过程的数值模拟研究

本文采用大变形弹塑性有限元理论 ,用 ANSYS5 .5软件对不同挤压参数下钨合金静液挤压过程进行了数值模拟研究 ,得出了挤压压力、试样内部应力应变场随挤压参数的变化规律 ,并与光刻网格的挤压结果进行了比较 ,说明有限元法的计算结果和实验结果符合很好。     

密度对泡沫铝吸声性能和抗拉强度的影响

采用驻波管法测量吸声系数以及用金属拉伸试验方法,研究了密度对熔体发泡法制备的泡沫铝样品吸声性能和抗拉强度的影响,并对密度的影响机理进行了分析。研究结果表明,随密度的减小泡沫铝的吸声性能增大,泡沫铝的抗拉强度为几个MPa数量级,密度减小,泡沫铝的抗拉强度呈直线下降。本试验得到的密度对泡沫铝吸声性能和抗拉强度的影响规律与日本的研究结果相似。