Ga2O3对Ag30CuZnSn药芯银钎料钎缝组织及钎焊接头性能的影响

向Ag30CuZnSn药芯银钎料药粉中添加Ga₂O₃，研究了Ga₂O₃对Ag30CuZnSn药芯银钎料钎缝组织的影响及钎焊接头性能的影响. 结果表明，微量Ga₂O₃可以显著提高Ag30CuZnSn药芯银钎料的润湿铺展性能且可以减少药芯中钎剂的添加量. Ga₂O₃添加量为0.4%（质量分数）时，钎料润湿铺展性能和钎焊接头抗剪切强度达到最佳值. 这是因为Ga₂O₃属于表面活性物质，可以显著降低熔融钎料和母材之间的界面张力，从而提高了钎剂粉末的去膜效果，进而提高银钎料的润湿铺展性能. 药芯银钎料基体及钎缝组织主要由以CuZn相为主的固溶体、银基固溶体和铜基固溶体构成. 火焰钎焊时，添加0.4%Ga₂O₃（质量分数）时作用效果最佳，钎缝组织的细化与钎着率的提高(钎着率提高至95%以上)使得钎焊接头抗剪强度提高了11%以上，钎焊接头断口组织的形貌证明了上述结果.     

燃烧法制备SOFC用Ni/YSZ阳极材料

以Y(NO3)3、Zr(NO3)4、Ni(NO3)2和有机燃料为原料,采用低温燃烧法制备了NiO/YSZ复合粉料,然后于800℃在H2中还原制备了Ni/YSZ阳极材料.研究了燃烧合成过程中氧化物与有机燃料的配比对反应产物的影响.结果表明当氧化物与燃料的比例为23时,低温燃烧后可成功合成结晶充分的NiO/YSZ粉体.对合成粉体的SEM、TEM观察以及制备的Ni/YSZ阳极材料的SEM观察结果表明,低温燃烧合成的NiO/YSZ粉体细小且两相混合均匀,颗粒粒径为0.5 μm～1 μm.与机械混合法相比,采用燃烧法合成粉体,干压成型制备的Ni/YSZ阳极材料,不仅Ni在YSZ基质中分布更均匀,而且金属陶瓷中的两相均形成了连续的网络结构.     

Al2O3/Ti生物相容连接接头微观组织及力学性能

文中对Al₂O₃陶瓷和金属Ti表面磁控溅射Mo和Ti金属层,以纯Au箔钎料,研究连接工艺及Ti金属化层厚度对连接接头微观组织和力学性能的影响.结果表明,焊缝主要由Au钎料和（Au,Mo） ss构成,（Au,Mo） ss中含有少量（Ti,Mo） ss和TixAuy金属间化合物.另外,在Al₂O₃/钎料界面处及焊缝中存在少量呈条状分布的TiO₂和Ti_xAl_y金属间化合物.连接工艺及Ti金属化层厚度主要影响各物相的数量及分布状态,通过影响焊缝中固溶体的分布均匀性及金属间化合物的数量而影响接头抗剪强度.当连接温度为1 080℃、保温时间为5 min、Ti金属化层厚度为0.2 μm时,接头的抗剪强度达到最大值138 MPa.     

硼化锆基超高温陶瓷连接技术研究进展

近年来,航空航天科技的发展对超高温陶瓷材料的连接提出了迫切需求。ZrB_2基超高温陶瓷是一种性能优异的高温结构材料,具有高熔点、高硬度、高热导率等特性。概述了ZrB_2基超高温陶瓷的基本性质,综述了液态金属在ZrB_2基超高温陶瓷表面的润湿行为和ZrB_2基复合陶瓷连接技术研究进展,并对ZrB_2基超高温陶瓷连接技术的发展进行了展望。     

SiCf/SiC复合材料与镍基高温合金钎焊接头的组织及性能

针对新型耐高温复合材料(SiCf/SiC)的加工性差的问题,采用AuCuTi/Mo/AuCuTi复合钎料对其与镍基高温合金进行钎焊研究.通过探究不同温度下的接头力学性能及组织演变规律,对界面反应和应力缓释机理进行分析.在1 050℃C/10 min的工艺参数下,接头室温剪切强度最高达到79 MPa.接头典型的界面结构为GH536/(Ni,Cr,Mo,Fe)+TiNi3+Ti2Ni+AuCuI/TiNi3+Ti2Ni+TiNi+AuCuI/σ/Mo/Mo4.8Si3C0.6/Ti5Si3Cx/Ti5Si3Cx+TiC+AuCuI/Ti3SiC2/SiCf/SiC.当温度较低时,界面反应程度较低,因此陶瓷/钎料异质界面难以形成连续的Ti5Si3Cx+TiC连接层;而当钎焊温度增加到1 050℃C时,异质界面处开始形成厚度约为3 μm的Ti3SiC2,从而实现有效地连接.当温度继续升高到1 100℃时,Cr元素在Mo箔中的扩散程度增加,并在陶瓷/钎料异质界面处发生富集.而此时过厚的界面反应层(10 μm)则是引起接头剪切降低的主要原因.使用该钎焊体系有助于阻碍母材之间的剧烈反应以及缓解接头的热应力,在一定程度上改善了 SiCf/SiC在实际应用中的加工困难问题.     

多次重熔过程中La2O3对Sn-58Bi钎料组织及性能的影响

为提高Sn-58Bi钎料的钎焊性,采用机械混合法制备了不同La2O3含量的Sn-58Bi低温无铅复合钎料.借助SEM、EDS和DSC等分析手段研究了La2O3对Sn-58Bi钎料显微组织、熔化特性以及力学性能的影响,并考察了多次重熔过程中Sn-58Bi-x La2O3/Cu界面IMC层组织演变.研究结果表明:La2O3的加入可以抑制大块富Bi相的偏析生成,但对钎料熔点的影响不大;在多次重熔过程中,同一种钎料的界面IMC层晶粒粒径随重熔次数的增加而增大,但La2O3的加入能有效阻碍界面IMC层晶粒粗化;加入不同含量La2O3后,复合钎料的硬度和模量都有一定程度的提高,其抵抗局部变形、开裂的能力提高,从而提高无铅钎料焊点在实际封装过程中的可靠性.     

纳米结构多层膜自蔓延连接技术的研究及其应用

近年来,利用纳米结构多层膜自蔓延反应瞬间放热作为局部热源实现材料连接的方式逐渐受到人们的重视,其具有反应瞬间完成、连接效率高、适用于热敏感材料并且可以避免元器件从高温冷却时产生较大的热应力等特点。介绍了纳米结构多层膜的制备方法及反应机理,并综述和分析了在陶瓷/金属互连、不锈钢器件、非晶材料的连接以及微电子芯片技术方面的应用。     

CeO2对Ag30CuZnSn药芯银钎料润湿性能及钎焊接头组织与性能的影响

向Ag30CuZnSn药芯银钎料中添加CeO2,研究CeO2对Ag30CuZnSn药芯银钎料的润湿铺展性能和钎焊接头性能的影响,探索CeO2对药芯银钎料润湿铺展性能和钎缝组织的作用机理.研究结果表明:药芯钎剂粉末中加入CeO2能提高Ag30CuZnSn药芯银钎料的润湿铺展性能,CeO2添加量达到0.3％(质量分数,下同)时,对药芯银钎料的改进效果最佳.理论分析认为这是因为高价态的CeO2具有氧化作用,可与T2紫铜表面的Cu2 O发生氧化反应生成CuO和Ce2 O3.同时,CuO、Cu2 O与CeO2、Ce2 O3及钎剂中的B2 O3生成CuO·Ce2 O3·B2 O3等盐类,促进了去膜反应的进行,从而提高了银钎料在紫铜板表面的润湿铺展性能.药芯钎剂粉末中添加过量CeO2时,熔点较高的CeO2反而增加了液态钎剂的粘度,未参与反应的CeO2会阻碍熔融钎剂的铺展,进而阻挡熔化的Ag30CuZnSn银钎料在T2紫铜表面的润湿铺展.CeO2作为高熔点氧化物,加入钎剂中后既能起到形核质点的作用,又能作为界面活性剂去除氧化膜.因此,火焰钎焊时,CeO2能细化Ag30CuZnSn药芯银钎料钎焊接头的钎缝组织,当CeO2添加量达到0.3％时,细化效果最佳.钎缝组织的细化使得钎焊接头抗剪强度提高了10％以上,钎焊接头断口组织的形貌和变化规律印证了上述结果.     

电火花沉积WC-12Co涂层单脉冲温度场数值模拟

为了确定电火花沉积WC-12Co涂层的温度场,通过选用合适的热源和热边界条件,建立电火花沉积WC-12Co涂层热传导模型. 利用ANSYS有限元软件进行数值模拟,得到了电极材料及工件材料的温度等值面、温度分布曲线以及温度随时间变化曲线. 通过设置温度场等值线确定了材料熔化和气化区域大小. 同时文中研究了工艺参数对熔化和气化区域的影响,并预测最佳工艺参数的范围. 通过电火花沉积试验验证了模拟预测结果的正确性,得到了可以获得良好沉积形貌涂层的最佳工艺参数.     

Bi2O3-B2O3-SiO2玻璃钎料连接Li-Ti铁氧体接头的电磁性能分析

将Bi2O3-B2O3-SiO2玻璃钎料用于连接Li-Ti铁氧体,分别采用X射线衍射分析仪和扫描电子显微镜表征连接件相组成和界面形貌,同时表征其磁性能和介电性能,研究连接过程对其电磁性能的影响. 结果表明,Bi2O3-B2O3-SiO2玻璃钎料连接Li-Ti铁氧体的效果较好,连接界面无孔洞、裂纹等缺陷. 随着连接温度升高,焊缝宽度减小,焊缝中开始出现白色Bi5Ti3FeO15相且数量逐渐增多. 较低的连接温度和玻璃焊缝及Bi5Ti3FeO15相的引入均不会影响连接件的磁性能. 玻璃焊缝的引入同样不会影响连接件的介电常数,但会增加连接件的介电损耗. 焊缝中的Bi5Ti3FeO15相会同时增加连接件的介电常数和介电损耗.