银基钎料钎焊金刚石耐磨性试验研究

本文采用添加Ti的Ag-Cu-Zn合金作为钎料,适当控制钎焊工艺,实现了金刚石与钢基体的高强度连接,采用扫描电镜和能谱仪对金刚石与钎料界面进行了分析,分析结果表明:Ti在界面处有聚积并与C生成化合物.为验证钎焊工具的性能,分别进行单颗磨粒磨损试验和套料钻钻孔试验,单颗磨粒磨损试验中,单颗磨粒在重负荷工作条件下,仍有正常磨耗的过程.套料钻钻500个孔时磨粒无明显磨损,说明采用添加Ti的Ag-Cu-Zn合金做钎料钎焊后,金刚石仍能保持良好的耐磨性能.     

铜基钎料真空钎焊金刚石

采用铜基合金钎料,适当控制钎焊工艺,实现了金刚石与钢基体的高强度连接.借助扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)分析了真空加热条件下,对铜基合金钎料与金刚石之间的界面反应,钎焊面进行了表面形貌和结构分析.探讨了钎料与金刚右界面处碳化物的形成机理.阐明了在钎焊过程中Ti元素在金刚石界面形成富Ti层并与金刚石表面的C元素反应生成TiC、SnTi C是实现合金层与金刚石有较高结合强度的主要因素.钎料与钢基体在钎焊温度下发生组元间相互扩散,形成了固溶体及其化合物,从而实现钎料与钢基体的高强度结合,并对一系列铜基钎料进行了测试.     

Ag-Cu-Ti钎料钎焊单晶金刚石磨粒的研究

本文根据金刚石与其它元素的结合机理，分析了高强度连接元素Ni、Co、Mn、Si、B，低熔点连接元素Ag、Cu、Zn、Sn和强碳化物形成元素Ti、Cr、W对金刚石的连接作用，研制出6种适合不同焊接条件的钎焊单晶金刚石磨粒的合金钎料。试验结果表明，在焊接温度为940℃，真空钎焊无镀膜单晶金刚石磨粒与45钢基体时，用钎料90(Ag72-Cu)-10Ti合金箔的焊接强度比用AgCu共晶合金箔与Ti箔的焊接强度高。     

Cr、Ti金属粉改善Ag-Cu-Zn合金对金刚石的钎焊性能研究

本文通过在Ag-Cu-Zn钎料合金与金刚石之间添加Cr、Ti金属粉,改善Ag-Cu-Zn合金对金刚石的钎焊性能,并在不同的保护条件下(真空、Ar气体、无机盐覆盖、C粉覆盖)钎焊金刚石磨粒;采用扫描电镜和光学显微镜对钎焊金刚石表面形貌以及金刚石一钎料合金-钢基体之间界面的微观结构进行了观察;结果表明添加Cr粉可以在空气中对金刚石实现良好的钎焊,添加Ti粉则需要在真空中或者覆盖C粉才能保证钎焊效果较好;在金刚石与钎料合金的界面处发现Cr和Ti元素的富集,这提高了Ag-Cu-Zn合金对金刚石的润湿性.     

钎焊及其设备

SnPb钎料与Au／Ni／Cu焊盘反应过程中Au的分布；金属／陶瓷发热体直接钎焊接头的应力分析；钎焊温度对TC4与Ti3Al—Nb合金钎焊接头组织的影响；SiC陶瓷与Ti合金的（Ag—Cu—Ti）-W复合钎焊接头组织结构研究；采用多层钎焊维修损坏的部件或工具；无铅波峰焊Sn—Bi—Ag—Cu钎料焊点剥离机制。[编者按]     

微量Ni对Sn2.5Ag0.7Cu钎料组织和性能的影响

研究微量Ni元素对Sn2.5Ag0.7Cu钎料显微组织和力学性能的影响。结果表明,Sn2.5Ag0.7Cu合金主要由β-Sn相、Ag3Sn相和Cu6Sn5相组成;添加微量的Ni元素后,可以有效地细化合金的内部组织,且共晶组织内部产生以Cu6Sn5相为基的(Cu,Ni)6Sn5相,或Ag3Sn相为基的(Ag,Ni)3Sn相。焊点界面主要为Cu基体、IMC层和钎料3个区域;随着钎焊时间的延长或钎焊温度的增加,IMC层在Cu基体侧较为光滑平坦,而钎料侧呈现扇贝状分布;钎焊接头的剪切强度都是呈先增大后减小趋势,在钎焊时间240 s和钎焊温度300℃达到最大值48 MPa。     

半导体激光工艺参数对Sn-Ag-Cu钎料润湿性影响分析

采用半导体激光软钎焊系统对Sn96Ag3．5Cu0．5钎料和Sn63Ph37钎料进行了润湿性对比试验研究，分析了激光输出功率对钎料润湿性的影响规律。结果表明，提高半导体激光的输出功率，在一定范围内能显著改善Sn96Ag3．5Cu0．5钎料和Sn63Ph37钎料的润湿性。根据钎料的合金成分及钎料膏中钎剂成分的不同，优化半导体激光钎焊工艺参数，可以达到最佳的钎焊效果。     

钎焊金刚石膜的试验研究及机理分析

针对金刚石膜钎焊问题,采用粉末冶金法制备的Ag72-Cu28-Ti(1-5)钎料片,对金刚石膜与硬质合金进行了真空钎焊试验。在真空度<5×1012-2Pa,850℃×10min工艺条件下,实现了金刚石膜与硬质合金的钎焊连接。用扫描电镜、电子探针及X射线衍射区研究了金刚石膜与活性钎料界面,揭示了钎焊界面的形成机理。在钎焊温度下,液态Ag-Cu-Ti钎料合金中的活性成分β-Ti与金刚石膜表面的C具有较强的亲和力,通过吸附、扩散和化学反应,在金刚石膜表面出现了类金属TiC层,在以Ag-Cu共晶合金为基的钎料作用下,实现了金刚石膜与支撑体硬质合金钎焊连接。金刚石膜钎焊接头的四点弯曲强度测试表明,在文中的钎焊工艺参数下,钎料中Ti含量1％-3％时,其钎焊接头平均强度>300MPa。     

BNi-2钎焊1Crl8Ni9Ti工艺的研究

通过实验,采用钎焊接头楔形间隙图,对BNi-2钎料钎焊1Cr18Ni9Ti的最大钎焊间隙进行分析.得出BNi-2钎料钎焊1Cr18Ni9Ti时的不同钎焊工艺(钎焊温度和钎焊保温时间)及钎焊后扩散热处理对最大钎焊间隙的影响.最终得出BNi-2钎焊1Cr18Ni9Ti的最佳钎焊工艺:1000℃保温60～90min.     

D-KH法制备AgCuSn合金钎料的性能研究

分别采用熔铸法和D-KH法(叠轧复合-扩散合金化工艺)制备了Ag-22.4Cu-20Sn钎料合金,采用XRD、SEM、DSC及万能力学试验机等测试技术,对合金相组成、显微组织、熔化特性、钎焊接头的剪切强度和钎焊界面形貌等进行了对比研究。结果表明,D-KH法制备的钎料相组成为(Ag)、Cu3Sn、Ag5Sn相,而熔铸法制备的钎料相组成为(Ag)、Cu3Sn、Ag5Sn以及Cu41Sn11相;D-KH法制备的钎料合金液固相线均降低,熔程减小。与熔铸法相比,用D-KH法制备得到的厚度0.1 mm的钎料薄带,润湿铺展性更优、接头剪切强度更高、接头强度稳定性更好。     

PCB钻头上金刚石涂层的制备

本文在直径为0.8mm硬质合金钻头上进行沉积金刚石涂层的研究。在沉积之前,先用硝酸和铁氰化钾进行腐蚀处理,以去除表面的Co。用微波等离子体CVD设备进行金刚石的沉积。在金刚石涂层沉积过程中,钻头尖端在微波电磁场中产生辉光放电现象,导致钻头尖端刃部很难获得金刚石涂层。通过使用金属丝屏蔽的方法改变钻头周围的微波电磁场分布,成功的采用微波等离子体CVD法在钻头上沉积出了金刚石涂层。用扫描电子显微镜(SEM),能量色散谱仪(EDS)和激光拉曼光谱(Raman)对钻头的表面形貌和金刚石薄膜的质量进行了表征,同时在铝基复合材料上进行了钻孔测试。结果表明金刚石薄膜表面比较光滑,晶粒尺寸较小,涂层质量良好,薄膜的附着力也较高。     

钎焊镀钛金刚石钻头的研制及其钻进性能分析

分别使用Ni-Cr和Cu-Sn-Ti等2种合金钎料真空钎焊制作镀钛和无镀层金刚石钻头,通过钻进玻化砖试验,研究了4类钻头的钻进性能。试验结果表明:Ni-Cr钎料钎焊制作的镀钛金刚石钻头与无镀层金刚石钻头比较,钻头平均寿命下降了41.7%;Cu-Sn-Ti钎料钎焊制作的镀钛与无镀层金刚石钻头比较,钻头平均寿命相当,但镀钛金刚石钻头的钻孔效率更高,并对其机理进行了分析。      

沉积参数对硬质合金基体微/纳米金刚石薄膜生长的影响

基体温度、反应压力和碳源浓度等沉积参数决定热丝化学气相沉积金刚石薄膜的性能。运用正交试验方法,研究参数对硬质合金基体金刚石薄膜生长的综合作用。采用场发射扫描电镜（FE-SEM）、原子力显微镜（AFM）和拉曼（Raman）光谱检测薄膜的形貌结构、生长速率和成分。结果表明：随着基体温度的降低,金刚石形貌从锥形结构向团簇状结构转变;低反应压力有利于纳米金刚石薄膜的生成;生长速率受反应压力和碳源浓度综合作用的影响。     

金刚石复合片微观组织结构的研究

采用SEM、EDX和XRD分析手段对一种高温高压合成的金刚石复合片(PDC)进行抛光面和纵切断口的显微形貌、元素能谱成分及物相组成分析研究.结果表明:①在抛光面上:金刚石颗粒连接紧密,黏结剂Co分布均匀呈断续的“网格”结构,其质量分数稍低于纵切断口面.②在纵切断口面上:结合界面处结合紧密,实质是Dia - Co - W...     

细颗粒金刚石钎焊表面形貌与界面微结构

在加热温度900℃和保温时间8 min工艺下,采用钎焊工艺方法,实现细颗粒金刚石磨料与45#钢的牢固连接.运用扫描电镜、能谱仪检测了金刚石与钎料界面的微观形貌以及物相组成.试验表明:细颗粒金刚石在钎料表面实现均匀密集等高分布;在结合界面处形成了化合物,实现了金刚石磨粒与Ag - Cu - Ti合金之间的化学结合;钎料使...     

金刚石表面化学镀铜工艺的优化(英文)

研究预镀1%铬金刚石颗粒表面化学镀铜的预处理工艺、镀液成分和工艺参数对表面形貌、沉积效率、镀层均匀性等的影响,优化出最佳工艺参数。结果表明,采用20%NaOH溶液处理30 min后,再在SnCl2溶液中进行5 min敏化和在PbCl2溶液中进行20 min活化,能提高预镀1%铬金刚石颗粒表面镀铜质量,并获得较高的铜沉积率。化学镀铜最佳工艺条件为:16 g/L CuSO4·5H2O,35 mL/L甲醛,23 g/L酒石酸钾钠,温度60°C,pH=13,辅助超声加(350±15)r/min的机械搅拌。采用此工艺在预镀1%铬金刚石颗粒表面获得了厚度均匀的纯铜层。     

Cu-Ti-B-Diamond体系自蔓延高温烧结研究

采用Ti/Cu/B/Diamond粉体为原料,通过自蔓延高温反应技术,制备了Cu-TiB2结合剂金刚石复合材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)结合能谱仪(EDS)等技术表征和分析试样。研究结果表明:原料经自蔓延高温烧结后,产物主相为Cu、TiB2和金刚石。当TiB2(20%)质量分数较低时,反应后在金刚石表面形成极少量的颗粒附着物;TiB2质量分数较高时(30%~60%),在金刚石表面会形成富Cu-B相与B4C相,这些相在金刚石表面呈现出独特的凹凸不平的圆球状镀覆状态。     

铜基体预沉积铜-金刚石复合过渡层金刚石膜的制备与表征（英文）

在铜基体表面电沉积铜-金刚石复合过渡层,采用电镀铜加固突出基体表面的金刚石颗粒,最后利用热丝化学气相沉积(HFCVD)法在复合过渡层上沉积大面积的与基体结合牢固的连续金刚石膜。采用扫描电子显微镜、拉曼光谱和压痕试验对所沉积的金刚石膜的表面形貌、内应力及膜/基结合性能进行研究。结果表明:金刚石膜由粗大的立方八面体颗粒与细小的(111)显露面颗粒组成,细颗粒填充在粗颗粒之间,形成连续的金刚石膜。复合过渡层中的露头金刚石经CVD同质外延生长成粗金刚石颗粒,而铜表面与粗金刚石之间的二面角上的二次形核繁衍长大成细金刚石颗粒。金刚石膜/基结合力的增强主要来源于金刚石膜与基体之间形成镶嵌咬合和较低的膜内应力。     

硬质合金表面乙醇扩散火焰法沉积碳纳米材料的研究

本文采用乙醇扩散火焰法在原始态和酸蚀脱钴态硬质合金(WC-6%Co)上成功沉积出碳纳米材料,分别借助扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、激光拉曼光谱(Raman)对其形貌和结构进行了表征。结果表明,原始态硬质合金上火焰沉积产物主要为纳米晶石墨,一步酸蚀脱钴态硬质合金上火焰沉积产物的中心区主要为球状超细金刚石、边缘区主要为超细金刚石和纳米晶石墨组成的复合碳纳米材料。     

铜基预钎焊金刚石锯片的界面分析及其性能研究

采用Cu-Sn-Ti钎料利用氩气保护高频感应钎焊对金刚石磨粒进行预钎焊处理。采用热压烧结工艺制作常规金刚石锯片、镀钛金刚石锯片和磨粒预钎焊金刚石锯片,并进行对比切割实验。通过三点抗弯实验测试上述三种节块的强度,并使用扫描电镜分析预钎焊金刚石磨粒界面和锯片节块断口的微观组织结构。结果表明:预钎焊金刚石磨料界面处存在元素的扩散现象并形成化学结合,且Cu-Sn-Ti钎料对金刚石磨粒的热损伤小;预钎焊金刚石节块的抗弯强度高于镀钛金刚石节块和常规金刚石节块;钎焊金刚石锯片刀头中金刚石与胎体之间同样存在元素的扩散现象,胎体与金刚石磨粒形成化学冶金结合;相同加工条件下,预钎焊金刚石锯片的切削效率相比于镀钛金刚石锯片和常规金刚石锯片分别提高7%和18%。