含纳米铝颗粒SnAgCu钎料组织与性能

选择在SnAgCu钎料中添加纳米铝颗粒,改善无铅钎料的性能.结果表明,微量纳米铝颗粒可以增加SnAgCu钎料的润湿铺展面积,显著提高SnAgCu焊点的拉伸力和剪切力,添加过量时钎料的润湿性能会有一定程度的下降,经过优化分析发现纳米铝颗粒的最佳添加量应该控制在0.1％附近.对SnAgCu-xAl钎料的组织分析,发现纳米颗粒的添加,钎料组织得到明显的细化,树枝晶间距明显减小.对SnAgCu-xAl焊点进行蠕变拉伸测试,发现纳米铝颗粒可以显著提高SnAgCu焊点的蠕变断裂寿命,主要归因于纳米颗粒对位错的钉扎作用.     

纳米氧化物颗粒掺杂对SnAgCu无铅钎料性能的影响

研究了纳米颗粒掺杂对SnAgCu无铅钎料的焊接工艺、润湿性以及显微组织的影响.结果表明,不同的纳米颗粒掺杂对钎料的焊接工艺有不同的要求.纳米颗粒掺杂能够改善焊料的润湿性,其加入也能明显细化焊点的显微组织.纳米颗粒粒径越小,对焊料的性能改善作用越大.     

碳化帆颗粒尺寸对纳米晶硬质合金组织和性能的影响

利用原位还原碳化反应制备纳米尺度的WC-Co复合粉体,应用放电等离子烧结(SPS)技术制备出纳米晶WC-Co硬质合金块体材料。分析了晶粒长大抑制剂碳化钒(VC)颗粒尺寸对纳米晶硬质合金的显微组织、晶粒尺寸及分布和力学性能的影响。结果表明:当VC的粒径减小到100 nm以下时,利用快速烧结技术可制备得到平均晶粒尺寸约为70 nm的致密WC-Co硬质合金块体材料,其物相纯净,晶粒尺寸分布均匀,维氏硬度为19.84 GPa,断裂韧性达到12.10 MPa·m1/2。     

Ag颗粒含量对SnAgCu基复合钎料组织及性能的影响

通过向SnAgCu基体钎料中添加Ag颗粒,通过瞬时液相连接来实现低温连接、高温服役的目的。结果表明:随着Ag含量的增加,复合钎料的铺展面积越来越小,润湿性越来越差,但25%Ag含量试样的润湿角为5°依然满足服役需求;随着Ag含量的增加,金属间化合物层整体厚度增加,力学性能越来越差;随着Ag含量的增加,耐高温服役能力得到提高,Ag含量为25%的试样可在高于基体温度83℃的高温下服役15天未断裂,300℃高温下服役15天后,抗拉强度为25.74 MPa,达到低温时效、高温服役的目的。     

稀土元素对SnAgCu钎料性能的影响

综合评述了无铅化背景下SnAgCu系钎料合金的性能特点和研究现状,着重讨论分析了微量稀土元素的添加对SnAgCu系钎料润湿性能、力学性能、蠕变性能和显微组织的影响及其作用机理,并对具有广阔发展前景的SnAgCuRE系无铅钎料的研究与发展趋势进行了展望.     

电迁移对纳米石墨颗粒增强复合钎料接头组织的影响

研究了SnBi钎料和SnBi+Graphite复合钎料的电迁移性能。选取石墨含量为0.07wt%的SnBi复合钎料制成微型对接接头,选用5和10A两种电流水平及48、96和192 h三个时间水平,测试了Sn Bi钎料和SnBi+Graphite复合钎料的电迁移性能,借助于超景深显微镜对电迁移后试样的组织进行了观察,利用显微硬度对其力学性能进行了表征。实验结果表明:SnBi钎料在5A电流冲击下,晶粒首先在焦耳热的作用下粗化,随后在电子风的冲击下逐渐细化,从而硬度表现出先下降后上升的趋势;SnBi钎料在10A电流冲击下,由于电流较大,晶粒在电子风的冲击下逐渐细化,从而硬度表现出上升趋势;SnBi+Graphite复合钎料在5和10A电流的作用下组织和力学性能变化均不明显,主要是由于纳米石墨的加入提高了复合钎料的抗电迁移性能。     

纳米Ti颗粒对三维封装Sn互连材料组织与性能影响

Sn作为三维封装芯片堆叠瞬时液相键合主要互连材料之一,本文研究了纳米Ti颗粒对三维封装Sn互连材料组织和性能的影响。结果表明：微量的纳米Ti颗粒可以提高Sn膏在铜基板表面的润湿铺展面积,显著增加Sn焊点的拉伸力和剪切力,但是过量的Ti纳米颗粒会恶化焊点的力学性能。基于Ti纳米颗粒含量优化分析证实纳米Ti颗粒的最佳添加量为0.1wt.%左右。对Cu/Sn/Cu和Cu/Sn-0.1Ti/Cu三维封装模拟件进行分析,发现Cu/Sn-0.1Ti/Cu焊点界面金属间化合物的厚度明显小于Cu/Sn/Cu,证实0.1wt.%可以显著降低金属间化合物的生长速度。 基于有限元模拟,发现0.1wt.%Ti可以显著降低三维封装互连焊点的应力-应变,提高三维封装互连焊点的可靠性。     

颗粒弥散铝基纳米合金微结构与力学性能

本文对新型颗粒弥散铝基纳米晶薄带的微观结构，相转变和力学性能作了详细研究。     

BaTiO_3颗粒对SnAgCu无铅钎料组织和性能的影响

研究了BaTiO3颗粒对SnAgCu钎料组织和性能的影响。结果表明,添加的BaTiO3颗粒可以充当钎料凝固过程中异质形核质点,明显细化钎料中的β-Sn相,使共晶组织弥散分布在β-Sn晶界处。铺展性能随着BaTiO3含量的增加先上升后下降,当颗粒含量为0.2wt%时,铺展面积达到最佳值,为8.3 mm2,增幅为SnAgCu钎料的12%。SAC-x BaTiO3复合钎料的显微硬度值在细晶强化机制和第二相弥散强化的作用下得到了一定程度的提高,BaTiO3颗粒的最佳添加量为0.2wt%。     

微量稀土对SnAgCu无铅钎料力学及润湿性能的影响

对真空条件下制备的Sn2．5Ag0．7CuxRE钎料合金的力学及润湿性能进行了研究。结果表明：当RE添加量为0．1％（质量分数）时，钎料合金具有较大的铺展面积、较小的润湿角和较高的拉伸强度、伸长率，可满足微电子连接的需要。     

退火工艺对冷凝器用白铜管组织和性能的影响

采用拉伸性能测试、扫描金相-微区成分分析和X射线衍射物相分析方法,研究了退火工艺对冷凝器用白铜管组织和性能的影响。结果表明,随着退火温度升高,冷凝管内部形变组织逐渐消失;退火温度愈高,形变组织消失得愈快,而晶粒有所长大;同时,白铜管强度降低,塑性增加。适宜的退火工艺足在连续光亮退火炉内施行720℃二保温,连续推进速度V=260mm／min。在此条件下,合金的抗拉强度≥370MPa,伸K率≥25％,扩口和压扁性能都合格,白铜管的耐腐蚀性能也比较好。     

锰对奥贝球铁组织和性能的影响

奥贝球铁在实现高硬度的同时具有较高的韧性，适合制造在一定冲击条件下的耐磨零件。通过对高硅条件下锰对奥贝球铁组织和性能的影响的研究，为该材料的应用提供了基础。     

钪对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织性能的影响

研究了微量钪对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织性能的影响,钪在铝合金中主要以2种形式的化合物存在,一种是合金凝固时从熔体中析出的一次Al3（Sc,Zr）相,另一种是合金铸锭均匀化时析出的二次Al3（Sc,Zr）相,前者是α（Al）晶粒细化剂,有效细化铸态晶粒,而二次Al3（Sc,Zr）粒子强烈钉扎晶粒内位错及亚晶界,有效阻止热轧、退火或固溶处理过程中合金再结晶.钪是产生强烈析出强化效应的合金元素,含0.30%Sc的Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的抗拉强度和延性显著高于不加钪的铝合金.     

Zr含量对2519铝合金组织与力学性能的影响

研究了锆含量对2519铝合金的组织与力学性能的影响。结果表明，锆有利于细化合金铸态及再结晶组织，并随锆含量的增加，合金铸态及再结晶组织逐渐细化，合金的强度、硬度及伸长率逐渐升高；但当锆含量大于0．19％(质量分数，下同)时，合金的铸态组织中有粗大的初生Al3Zr相产生，合金的强度、硬度及伸长率降低。2519铝合金适宜的锆含量为0．19％。     

降Al提Cr对低膨胀Thermo-Span合金性能的影响

研究了改变Thermo—Span合金的Al，Cr含量对合金热膨胀系数、力学性能和650℃氧化性能的影响。当合金中Al含量由0．45％提高到1．5％，Cr含量由5．5％降低到3．0％，合金20～800℃的膨胀系数显著降低，650℃，600MPa的光滑持久性能由354h提高到597h，室温拉伸强度明显增大，650℃，100h氧化速率稍有提高。Al含量增加，γ‘相析出增多。Cr含量较高时，氧化层和基体界面处的Cr浓度较高，提高了抗氧化性。降低Cr含量，提高Al含量，氧化层与基体界面处的Cr富集程度降低，Al的富集程度提高，合金的抗氧化性虽然有所降低，但幅度不大，仍保持为完全抗氧化级别。     

不同处理工艺对铜钴铬硅合金组织和性能的影响

研究了固溶-时效处理工艺和固溶-预冷变形-时效处理工艺对Cu-Co-Cr-Si合金力学性能、电学性能及其显微组织结构的影响。结果表明，最佳形变热处理工艺为980℃固溶1h，冰盐水淬火，40％预冷变形之后480℃时效4h。合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率、硬度和相对电导率分别达到634MPa，575MPa，8．9％，1700MPa（HB）和43．2％IACS。这种合金有显著的时效强化特性，强化相为Cr粒子、Cr3Co5Si2相和Co2Si相。合金的高强度来源于固溶强化、亚结构强化和第二相析出强化。     

退火工艺对含铒5A06铝合金组织性能影响

对含铒5A06铝合金进行75~450℃,1h退火处理和75、150、200、250、275、300、400、470℃的从0.5~100h退火处理,并对退火后的合金进行硬度测试、光学显微镜分析、扫描电镜分析,发现退火温度对合金组织性能影响显著,退火时间对合金影响较微小。进行不同温度1h退火时,在75℃退火,合金硬度少量下降;在125~250℃温度退火,随退火温度增加合金硬度下降趋势较缓,耐腐蚀性普遍较低;在250~275℃退火后,合金硬度大幅下降,降幅达28%,但耐腐蚀性能显著提高;275℃以上温度退火,合金硬度变化趋于稳定。进行不同时间退火时,合金在小于200℃和大于275℃时硬度随时间的变化不明显,合金在任一温度下退火0.5h即可完成主要的组织性能转变,退火100与0.5h的合金组织性能差异不大,但在200~275℃区间内,随退火时间延长合金硬度连续下降,250℃退火时合金硬度随时间的延长下降最为明显。在本实验不同退火工艺下合金硬度HV均不小于850MPa。     

热处理对Fe-B-C合金显微组织和性能的影响

研究含1.4%～2.0%B和0.4%～0.6%C的Fe-B-C合金凝固过程和凝固组织以及不同淬火加热温度下的显微组织、力学性能和耐磨性的变化规律.结果表明,Fe-B-C合金凝固组织由Fe2B、Fe3(C,B)和Fe23(C,B)6等硼化物及马氏体、珠光体和铁素体等金属基体组成.淬火后硼化物局部断网且无硼化物新相出现,基体全部转变成马氏体,硬度大于55HRC.随淬火温度升高,Fe-B-C合金硬度增加,冲击韧性变化不明显.Fe-B-C合金在静载销盘磨损和动载冲击磨损条件下,都具有优异的耐磨性,且淬火温度变化对耐磨性无明显影响.     

热处理对纳米TiO2薄膜结构的影响及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法在玻璃基体表面制备纳米TiO2薄膜，通过热处理改变其结构性能，X-射线衍射结果表明，经100℃处理后无明显衍射峰，纳米TiO2薄膜为非晶态，没有发生结构转变：经450℃处理后出现明显的锐钛矿结构衍射峰，但衍射峰的强度较弱，生长过程中锐钛矿在（101）面上具有一定的择优取向：经650℃处理后出现金红石结构衍射峰。催化降解性能表明．经450℃处理后得到的锐钛矿结构纳米TiO2薄膜具有较好的光催化性。     

Sn-Bi-In低温无铅钎料的组织和性能研究

研究了Sn-Bi-In钎料的微观组织、热学特性、润湿性能以及力学性能随合金成分的变化特点。结果表明：Sn-Bi-In钎料的显微组织含有β-Sn相、Bi相以及InBi中间相,Bi含量的减少会导致Bi相和InBi相所占比例降低;钎料DSC曲线中存在三个不同大小的吸热峰,所有合金熔化开始温度在101.3-103.4℃之间,随着Sn含量的增加,钎料的熔程先减小后增大,铺展面积先增大后减小;钎料的显微硬度随着Bi含量的增加而增大,且In的添加使钎料的硬度明显高于Sn-Bi共晶合金;钎料的抗拉强度和断后伸长率随着Bi含量的增大而降低。