Ce对SnAgCu系无铅焊料合金组织和性能的影响

以Sn-3.5Ag-0.7Cu焊料为母合金,探讨了微量稀土元素Ce对Sn-Ag-Cu合金的电导率、润湿性以及力学性能的影响.研究表明:添加Ce对焊料的电导率的影响不大,对合金的润湿性和力学性能的影响较大.当w(Ce)=0.05%时,焊料合金的综合性能较好.     

纯Sn焊料表面高温氧化膜的腐蚀演化行为（英文）

对150℃高温时效条件下纯锡焊料表面氧化膜形貌、组成、厚度及耐蚀性的演化行为进行研究。结果表明,高温时效加速焊料表面原有自然氧化膜层中的Sn(OH)₄向SnO₂转变,同时加速新鲜Sn基体的氧化,从而使纯Sn焊料表面氧化膜厚度和粗糙度随时效时间的延长逐渐增加。然而,表面氧化膜层的耐蚀性随时效时间的延长呈先增强而后减弱的趋势。此外,还对纯Sn焊料表面氧化膜层的成膜机制及膜层演化机制进行讨论。     

钛酸铋钠基无铅压电陶瓷研究近期进展

钛酸铋钠(分子式是Bi0.5Na0.5TiO3,简写为BNT)基无铅压电陶瓷性能优良,但与铅基陶瓷相比还有相当的差距,其性能有待进一步提高.从BNT基陶瓷改性、陶瓷新体系以及陶瓷制备技术等多方面,分析了提高BNT基陶瓷性能的原理、途径和方法,指出了发明陶瓷新体系的有关思路,讨论了陶瓷制备技术与陶瓷性能的关系.同时,列举了近期在BNT基陶瓷性能改善研究中的若干新进展和新结果、性能良好的BNT基陶瓷新体系及制备工艺和制备新技术对陶瓷性能的影响,并对今后的相关研究进行了展望.     

用于撞击底火的无铅击发药

本文介绍了一种高敏感度的不含铅的击发药。该击发药含起爆药、敏化剂、推进剂、硅化钙和氧化剂。燃烧生成物基本上不含氧化铅、氧化钡和氧化锑等有毒氧化物。这是一个与撞击底火用击发药有关的发明。较为特殊的是这种无铅的击发药含有硅化钙和重氮硝基酚（dinol)。无论是用于Boxer系列还是Berdan底火系列,该击发药都具有足够的敏感度。在约近50年的时间里,小型武器的底火所用的起爆药一直都是斯蒂芬酸铅。斯蒂芬酸铅由氧化剂和还原剂、敏化物以及其它燃料结合而成。斯蒂芬酸铅典型的添加物有特屈拉辛、铝、硫化锑、硅酸钙、过氧化铅、硼、自燃金属和硝酸钡,这些成份的变化以及它们之间相关数量（用量）的变化,会导致该底火敏感度以及推进剂点火性质的变化,从而能够适应不同的需求。这些底火成份在很大程度上仍然运用于当今的小型武器底火中。当考虑到环境危害以及潜在的对人体健康的危害时,尤其是在室内射击环境下,就涉及到了底火燃耗材料这样一个问题。以斯蒂芬酸铅为起爆药的底火,燃烧含铅的有毒氧化物,或者是氧化钡、或者是氧化铅等。人们已经在深入研究以寻找一种可替代的底火,它具有（1）不会生成有毒燃耗物;（2）具有一致的发火压力和速度;（3）用于Boxer和Berdan底火系统时具有足够的敏感度。无毒底火组份发表在美国专利No.4,963,201上,发明人是Bjerke等,以及No.5,167,736上,发明人是Mei和Pickett。Bjerke的发明讲述了无毒击发药含重氮硝基酚、特屈拉辛、硝酸酯类燃料和硝酸锶。这种击发药燃烧后的生成物不含氧化铅、氧化钡和氧化锑。但燃烧生成物含有氧化锶的渣粒。这种药的敏感度比用斯蒂芬酸铅构成的击发药的敏感度要差。如果用在Berdan底火中刚合适的话,那么在用于Boxer底火时则勉强够格。Boxer底火系列自带有火台（anvil),可将其作为部件出售,使用时再装上管壳。管壳重复使用这一特性,要求Boxer底火的击发药具有足够的敏感度,即可军用也可民用。Mei和Pickett的专利阐述了一种可同时用于Boxer和Berdan撞击式底火的无毒击发药。该药剂含重氮硝基酚和硼。并且发现硅化钙可以起到敏化剂磨料（abrasive sensitizer)的作用,还可作还原剂使用。     

氮气保护对Sn-Cu-Ni-Ce无铅钎料润湿性的影响

基于润湿平衡原理测定了不同温度与不同气氛下Sn-Cu-Ni-Ce钎料在Cu基板上的润湿行为,研究了气氛、温度以及微量稀土元素Ce对其润湿性能的影响.结果表明,采用氮气保护时,Cu基板表面张力提高,钎料表面张力降低,润湿时间缩短了20%～50%,润湿力也显著提高;温度升高使Sn-Cu-Ni-Ce钎料的表面张力减小,显著缩短了钎料在Cu基板上的润湿时间;稀土元素Ce可显著降低熔融钎料的表面张力和钎料/基板间的界面张力,从而使Sn-Cu-Ni-Ce钎料的润湿性能较Sn-Cu-Ni钎料有了显著的改善.     

冷却方式和应变速率对SnBi36Ag0.5合金力学性能的影响

研究了熔炼制备的SnBi36Ag0.5无铅焊料于水冷、空冷、模冷三种方式冷却后,在应变速率为0.00067,0.00167和0.00333 s^-1下的力学性能和断裂行为。利用X射线衍射仪(XRD)、光学金相显微镜(OM)、扫描电镜能谱(SEM)和万能材料试验机分别对合金的物相、显微组织、断口形貌和力学性能进行表征。结果表明,冷却速度增加使焊料脆硬富Bi相和Ag₃Sn相得到细化,析出的富Bi颗粒减少。冷却速度越大、应变速率越小,合金的抗拉强度越低,断后延伸率越高。合金断口形貌逐渐由脆性断裂变为韧脆混合型断裂,韧窝的数量和面积逐渐增大。当冷却方式为水冷,应变速率为0.00067 s^-1时,合金的延伸率有最大值78.58%,应变速率为0.00333 s^-1时延伸率也能达到55.76%,通过水冷能明显改善合金的脆性。     

Sn-Bi二元合金应变速率敏感性的研究

基于合金的微观组织观察,考察了Sn-xBi(x=10,20,30,40,50和58)合金在拉伸载荷下的应变速率敏感行为。试验结果表明,Sn-xBi (x=10和20)合金的微观组织由β-Sn基体及分布于其上的Bi粒子组成,合金形变由晶界滑移控制,应力指数较大;Sn-xBi (x=30,40,50和58)合金微观组织以网状共晶组织为基体,其形变机制随着Bi含量的增大,转变为相界滑移,应力指数减小。当应变速率由0.0001 s^-1增大到0.1 s^-1时,Sn-20Bi的断裂模式由延性断裂转变为具有塑性形变的混合断裂。这一断裂模式的转变与合金在不同速率下的形变机制有关。     

SnBi36Ag0.5Sbx焊料合金组织与性能

向SnBi36Ag0.5合金中加入不同含量的Sb元素,按设计的质量比将Sn、Bi、Ag、Sb纯金属在450℃熔化,保温6 h、320℃浇铸,制备成SnBi36Ag0.5Sbx(x=0.3、0.7、1.0、1.5、2.0)焊料合金。并对合金的显微组织、相成分、熔点、润湿性、力学性能进行表征,研究Sb含量对合金性能的影响。结果表明该合金由网状Bi相、基体Sn相、颗粒状和短杆状的富Bi相、Ag3Sn构成。在一定范围内,Sb元素绝大部分固溶于Sn基体相中,难以析出SnSb化合物。Sb的添加使合金的液相线温度和熔程明显提高。随着Sb含量增高,润湿时间越长,润湿力越低,润湿性能下降。当Sb含量为2%时,抗拉强度最高值为97.09 MPa。添加少量的Sb对Sn-Bi系中Bi合金焊料性能产生明显影响。     

无铅压电陶瓷的研究现状与发展趋势

随着人们环保意识的增强,无铅压电陶瓷的研究和开发成为当前压电材料领域研究的热点。本文综述了无铅压电陶瓷研究开发的相关进展,重点介绍了BaTiO3基、Bi1/2Na1/2TiO3基、铋层状结构、(K,Na,Li)NbO3基及钨青铜结构无铅压电陶瓷等体系的研究现状,同时对制备方法也进行了简要的评述,对无铅压电陶瓷的发展趋势作了展望。     

包镍多壁碳纳米管增强SAC305焊料的Ⅰ型断裂机理研究

发展高可靠的互连封装新型焊料已经成为电子封装领域的前沿研究内容之一.本文制备了包镍碳纳米管增强SAC305焊料,并开展了不同含量增强SAC305焊料的双悬臂梁试样I型断裂测试,得到了不同添加含量SAC305的载荷-位移曲线.基于柔度的梁方法理论（CBBM）计算了增强焊料的Ⅰ型断裂韧度.研究结果表明,其Ⅰ型断裂韧度随着包镍碳纳米管质量分数的增加,表现出先升高后降低的趋势.没有添加包镍碳纳米管的SAC305焊料的Ⅰ型断裂韧度约为0.53 N/mm,添加0.05wt%包镍碳纳米管的增强焊料的Ⅰ型断裂韧度最高,约为1.14 N/mm,相较于没有添加包镍碳纳米管的SAC305焊料断裂韧度提高了1.15倍,表现出更好的抵抗裂纹扩展的特性.