Sn-Ag-Cu-Ce无铅钎料合金体系的热力学计算及预测

利用周模型对Sn—Ag—Cu—Ce无铅钎料合金体系进行了热力学计算预测。热力学计算结果表明，Ag、Cu含量(质量分数)分别为0．5％-4．5％时，当Ce的含量(质量分数)超过0．05％时，体系达到化学平衡状态；当Ce的含量(质量分数)达到0．6％左右时，Sn、Ag、Cu分别都出现了“等活度系数”现象。这一研究结果可为无铅钎料合金的成分设计提供理论指导。     

稀土元素Ce对锡银铜无铅钎料显微组织的影响

研究了不同含量的稀土Ce对Sn-3．8Ag-0．7Cu无铅钎料的显微组织的影响，结果表明，微量稀土Ce的加入可以细化组织，抑制金属间化合物的生长。稀土Ce含量为0．03％（质量分数）时，组织均匀、细小，钎料润湿性能好，钎缝力学性能佳。当Ce含量为0．03％（质量分数）时，无铅钎料组织中开始出现黑色的富Ce相，并随Ce量的增加而增多。对显微组织的分析和理论计算表明，含稀土Ce锡银铜无铅钎料组织中的黑色的富Ce相为Ce与Sn的化合物。     

无铅锡基钎料合金设计和合金相图及其计算

阐述了无铅钎料合金设计的原则, 讨论了合金相图及其计算在无铅锡基钎料合金设计中的作用. 利用相图计算技术筛选了可能代替Pb-Sn共晶钎料合金的Sn-Zn-In三元(x(Zn)＜0.11, x(In)=0.10～0.14)和Sn-Zn-In-Ag四元(x(Sn)=0.800, x(In)=0.090, x(Zn)=0.075, x(Ag)＜0.049)无铅锡基钎料合金. 初步讨论了用相图计算技术在富Sn四元Sn-Zn-In-Ag无铅钎料合金基础上, 添加Bi, Sb等低熔点金属和微量Ce, La等稀土元素以降低贵金属In和Ag的含量, 进一步提高无铅锡基多元合金钎料的综合性能和性能价格比.     

Ce对无铅焊锡合金组织及性能的影响

研究了不同稀土Ce含量对Sn3Ag2.8Cu无铅焊锡合金显微组织、熔化特性、铺展性能及蠕变断裂寿命的影响.试验结果表明,添加微量稀土Ce,对合金的熔化特性影响不大,但能够明显改善合金的铺展性能,当稀土质量分数为0.1%时,铺展面积提高约50%;同时,适量稀土的添加,能够显著细化无铅焊锡合金组织,但Ce质量分数超过0.1%,在组织中会出现稀土化合物;适量稀土Ce能够显著延长Sn3Ag2.8Cu钎料接头在室温下的蠕变断裂寿命,当稀土Ce质量分数为0.1%时,蠕变寿命达到Sn3Ag2.8Cu钎料的9倍以上.综合考虑,最佳稀土Ce质量分数为0.05%～0.1%.     

SnAgCu系无铅钎料合金力学性能及钎焊性能研究

利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDX)及Instron电液伺服疲劳拉伸试验机,对SnAgCu系无铅钎料合金的力学性能和钎焊性能进行了研究.结果表明,适量的稀土元素Ce的添加显著地延长了Sn3Ag2.8Cu钎焊接头在室温下的蠕变断裂寿命,Sn3Ag2.8Cu-0.1Ce钎焊接头的蠕变断裂寿命超过Sn3Ag2.8Cu钎料的9倍;同时,使Sn3Ag2.8Cu合金的延伸性能也得到了显著改善,伸长率达到15.7%;Sn3Ag2.8Cu-0.1Ce与铜基板的扩散层厚度比Sn37Pb厚,但是比Sn3Ag2.8Cu薄.     

Sn57Bi（X）多元钎料与Sn58Bi钎料的微观组织及钎焊性能对比研究

文中主要研究了Sn57Bi0.5Cu0.5SbNiTi, Sn57Bi1Ag和Sn58Bi在金相组织、熔化特性、铺展率、界面反应、抗剪强度和蠕变特性上的差异,分析造成3种不同合金成分的无铅钎料性能差异的成因,寻求一种更好的多元合金来提升Sn58Bi共晶钎料的性能,实现对高成本Sn57Bi1Ag无铅钎料的有效替代。     

Sn2.5Ag0.7CuxRE钎料对表面贴装元件的最佳润湿工艺参数试验研究

采用润湿平衡法研究了新型无铅钎料Sn2.5Ag0.7CuxRE对表面贴装元件的润湿性能。通过正交试验分析表明,钎焊温度对润湿力起显著作用,当采用水基免清洗助焊剂时,Sn2.5Ag0.7CuxRE无铅钎料合金钎焊的最佳工艺参数分别为:预热时间15 s、钎焊温度250℃和钎焊时间3 s。与两种商业应用的无铅钎料的润湿性能的比较表明,在该工艺条件下,Sn2.5Ag0.7CuxRE无铅钎料合金的润湿性能可略优于商用钎料,表明该钎料在选择合适的钎焊参数和钎剂后,可以满足表面组装行业对无铅钎料润湿性能的要求。     

Sn-6Bi-2Ag(Cu, Sb)无铅钎料合金微观组织分析

利用差示扫描量热计 (DSC)测定了Sn 6Bi 2Ag ,Sn 6Bi 2Ag 0 .5Cu ,Sn 6Bi 2Ag 2 .5Sb三种新无铅钎料合金的熔化温度。结果表明 ,少量Cu的加入能降低Sn Bi Ag系无铅钎料合金的熔化温度 ,而Sb的加入使合金的熔化温度升高。利用光学显微镜 (OM )、扫描电子显微镜 (SEM )、能谱分析 (EDX)对合金的微观组织进行了分析与比较 ,钎料合金的微观组织与冷却条件和合金元素的含量有关 ,Sb的加入使析出相的尺寸细化。硬度测定表明Sn Bi Ag(Cu ,Sb)无铅钎料合金的硬度远大于纯Sn的硬度 ,加入少量的Cu(0 .5 % ) ,Sb(2 .5 % )对Sn Bi Ag系钎料合金的硬度影响较小     

Sn-9Zn-xCe钎料显微组织及钎焊性能的分析

研究了添加稀土元素Ce对Sn-9Zn无铅钎料的润湿铺展性能、显微组织和焊点力学性能的影响.结果表明,Ce元素的加入改善了钎料的润湿铺展性能,质量分数为0.08%时,钎料的铺展面积达到最大,润湿性能最佳.随着Ce元素的加入,钎料的基体组织得到细化,富Zn相逐渐减少,当元素Ce的添加量大于0.08%时,钎料的显微组织中出现块状稀土元素Ce和Sn的金属间化合物.无铅钎料Sn-9Zn中稀土元素Ce的添加量为0.08%时,钎料焊点的力学性能最佳.     

无铅软钎料合金及其焊接性能

日本专利2005—131705号介绍了一种Sn—Zn—In—Ag系软钎料合金，Sn、Zn、In、Ag的组成比为：3．0重量％〈Zn〈5．0重量％、0．1重量％≤In≤4．0重量％、0．1重量％≤Ag≤0．4重量％，余量为Sn。另外，提供一种由所述软钎料合金和焊剂构成的无铅软钎料材料，可解决以往的Sn—Zn（-Bi、-Al）系无铅软钎料存在的起因于Zn的在高温高湿度下与Cu电极的接合强度降低的问题。     

Ce、Y和Gd对Mg-3Sn-2Sr镁合金铸态组织和力学性能的影响(英文)

通过扫描电镜、X射线衍射、差热分析以及抗拉和蠕变性能测试等手段,调查和比较了Ce、Y和Gd对Mg-3Sn-2Sr镁合金铸态组织和力学性能的影响。结果表明:Mg-3Sn-2Sr三元合金主要由?-Mg、初生和共晶SrMgSn以及Mg2Sn相组成。当添加1.0%Ce、1.0%Y和1.0%Gd到Mg-3Sn-2Sr合金后,合金中分别形成了Mg12Ce、YMgSn、GdMgSn和/或Mg17Sr2相。同时,合金中初生SrMgSn相的形成被抑制,且呈针状的粗大初生SrMgSn相也被变质和细化。此外,添加1.0%Ce、1.0%Y和1.0%Gd均能同时改善Mg-3Sn-2Sr合金的抗拉性能和蠕变性能。在含Ce、Y和Gd合金中,含Ce合金的抗拉性能相对较含Y和含Gd合金的高。     

分子相互作用体积模型在真空蒸馏分离铅-锡-锑三元合金中的应用

基于分子相互作用体积模型(MIVM),计算Pb?Sn?Sb三元合金体系的活度,并使用活度系数计算真空蒸馏过程中Pb?Sn?Sb三元合金体系的气液相平衡。结果表明：随着蒸馏温度和液相中锡含量的增加,气相中锡含量也不断增加;然而,在1100°C液相中锡含量为97%(质量分数)时,气相中锡含量仅为0.45%,分离效果较好。在真空(10 Pa)条件下,在1100~1300°C蒸馏温度范围内进行真空蒸馏分离Pb?Sn?Sb三元合金实验。结果表明：在1100°C时,当液相中锡含量为97%时,气相中锡含量为0.54%。最后对比分析了实验结果和预测值,分析表明实验结果和预测值吻合较好。     

Electrodeposition of high corrosion resistant Ni–Sn–P alloy coatings from an ionic liquid based on choline chloride

With the objective of obtaining corrosion resistant coatings, ternary Ni–Sn–P alloy coatings were electrodeposited from a deep eutectic solvent and their composition, morphology and corrosion resistance were investigated as a function of electrodeposition potential. A comparison was made with a Ni–P binary alloy coating electrodeposited under similar conditions. Cyclic voltammetry, energy dispersive analysis of X-rays, potentiodynamic polarisation, open circuit potential-time and electrochemical impedance spectroscopy techniques were used for studying the electrodeposition behaviour, chemical composition and coatings corrosion performances, respectively. The chemical compositions of the ternary Ni–Sn–P alloy films contained about 4.4–10.3?wt-% Sn, 7.2–8.1?wt-% P and Ni (balance). X-ray diffraction patterns of the ternary Ni–Sn–P deposits revealed a single and broad peak, becoming wide with an increase in Sn content, showing that the structures of all the deposits were nanocrystalline or amorphous. Corrosion tests showed that ternary Ni–Sn–P alloy coatings exhibited considerably better barrier corrosion resistance than binary Ni–P coatings, and their corrosion resistance improved with an increase in Sn content.     

Ternary Zn–Mn–Sn alloy electrodeposition from an ionic liquid based on choline chloride

Zinc–manganese–tin (Zn–Mn–Sn) ternary alloys have been successfully prepared, for the first time, by electrochemical deposition from a choline chloride-based ionic liquid. The influence of electrolyte composition and electrodeposition potential on the ternary Zn–Mn–Sn alloy surface morphology, composition and corrosion resistance were investigated and contrasted with the characteristics of binary Zn–Mn and Zn–Sn electrodeposits. It was found that the composition of the plating bath and deposition potential have a significant influence on the alloy content, morphology and corrosion properties of the Zn–Mn–Sn alloys. The content of Sn in the ternary alloy increased with a decrease in electrodeposition potential and an increase in concentration of Sn²⁺ in the electrolyte. The corrosion studies showed that the Zn–Mn–Sn alloys have a synergistic property combining the barrier behaviour afforded by Sn and the strong passive behaviour of Mn, while the sacrificial characteristics are still preserved.     

Mg-Sn-Y三元系富Mg角500℃等温截面的测定

采用合金法,利用XRD、SEM-EDS测定一系列Mg-Sn-Y三元合金在500℃下富Mg角处相平衡关系及各相平衡成分,建立Mg-Sn-Y三元系在500℃下富Mg角处的等温截面相图。结果表明:Mg-Sn-Y三元系富Mg角处存在Mg2Sn、MgSnY、Sn3Y5和Mg24+xY54种化合物与α-Mg固溶体平衡,从而构建3个三相区和4个两相区;Sn在α-Mg基体中的固溶度为2.5%～3.9%(摩尔分数),Y在α-Mg基体中的固溶度为1.1%,但二者不能同时固溶到α-Mg基体中,同时Sn3Y5相中大约可以固溶3.6%～4.1%的金属Mg;由于MgSnY和Sn3Y5等一些高熔点化合物在高温下能够稳定存在,使得Mg-Sn-Y体系有可能成为一种潜在的新型耐热镁合金。     

Ni/P/Ce元素对SnAgCu无铅钎料性能和组织的影响

研究添加微量单一Ni、P或稀土Ce元素对Sn3.0Ag0.5Cu(质量分数, %)无铅钎料熔化温度、润湿性能、时效前后钎焊接头的剪切强度和显微组织的影响。结果表明：单一Ni、P和稀土Ce元素的添加,对Sn3.0Ag0.5Cu钎料合金的熔化温度影响很小;P元素的加入能够增大合金的润湿力,缩小润湿时间。加入单一的Ni或稀土Ce元素对合金的润湿性能和接头时效前的剪切强度影响不大,但能够很好地抑制高温时效引起的接头剪切强度的下降。此外,P 元素的添加明显地改善了合金的抗氧化性能,但稀土Ce元素的添加对其有所恶化。这些性能的改变与微量Ni、P或稀土Ce元素对其显微组织的影响有关     

Electrodeposition of ternary Zn–Ni–Sn alloys from an ionic liquid based on choline chloride and their characterisation

Ternary Zn–Ni–Sn alloy coatings with a range of compositions were potentiostatically electrodeposited on steel substrates from a deep eutectic solvent-based electrolyte. The effect of electrodeposition potential on the morphology, chemical and phase compositions, and corrosion behaviour of the deposits was analysed. The co-deposition mechanism of Zn–Ni–Sn alloys was found to be normal whereby increasing the electrodeposition potential enhanced the ternary alloy Zn content (active element) and greatly suppressed the alloy Sn and Ni content (noble elements). The X-ray diffraction phase analyses showed that Ni in the deposits exists in the form of metal compounds including β-Ni₃Sn₂ as well as γ-NiZn₃. The improved corrosion resistance observed in all ternary alloys was attributed to their compact morphology, phase content and chemical composition. Comparison of corrosion performances shows that ternary Zn–Ni–Sn alloys are superior for sacrificial corrosion protection of steel metallic substrates compared to binary Zn–Sn and Zn–Ni alloys.