Ni颗粒增强无铅复合钎料中IMC形态之演变

通过改变钎焊工艺曲线来控制热输入量。研究了Ni颗粒周围金属间化合物(IMC)以及钎料/基板界面处IMC的形态演变。结果表明,随着热输入量由低变高,Ni颗粒周围IMC形态从向日葵状向多边形状发展,最终成为遍布整个钎料层的细碎的IMC形态;而钎料/基板界面层,因Ni颗粒的加入,出现大量的三维孔洞状IMC。从而形成了Cu元素扩散的通道,使得界面层厚度增加且呈线性增长趋势。     

聚二苯醚衍生物电机槽楔的挤拉成型的研究

一、前言利用树脂的热熔粘流性和玻璃纤维增强材料的连续性松驰压缩性特点,在外牵引力的作用下,将无捻粗纱连续浸渍树脂胶液,然后通过具有一定截面形状的成型模具,并在模具内固化成型以获得连续任意长度的型材,这是复合材料型材制备的一种新型工艺。由于这种工艺的设备造价低,生产率高,便于形成自动化生产线,节约能源,可连续生产各种异形截面,性能好,用途广的     

熔炼工艺和增强相含量对Sn基复合钎料显微组织的影响

分别研究了不同冷却速率和增强相添加量对内生法制备的Cu6Sn5颗粒增强型复合钎料以及Ni颗粒增强复合钎料显微组织的影响,并得出最佳的冷却工艺条件。结果表明:空冷条件(冷却速率为2℃/s)下制备的Cu6Sn5颗粒增强型复合钎料拥有最佳的显微组织形貌特征,其金属间化合物(IMC)尺寸最小,分布最均匀。对于外加法制备的Ni颗粒增强型复合钎料,其内部大尺寸IMC对周边三元共晶组织生长方向产生严重影响。此外,值得注意的是,当Ni质量分数为0.45%时,显微组织中出现了由IMC聚集形成的树叶和雪花形态。当Ni质量分数增加至2.0%时,由于Ni元素在钎料基体中固溶的作用,显微组织中出现了均匀分布的形状和大小不一的黑色斑点。     

Co对Sn-3.0Ag-0.5Cu钎料接头显微组织和服役可靠性的影响

研究了高温对SnAgCu+xCo(x=0,0.1,0.2,0.45,1.0,x为质量分数%,下同)复合钎料接头显微组织和力学性能的影响。用差热分析法(DSC)分析了Co对钎焊接头过冷度和凝固相的影响。与Sn-3.0Ag-0.5Cu钎料相比,焊后SnAgCu+xCo(x=0.1,0.2)复合钎料界面金属间化合物层厚度减小,接头剪切强度提高。经150℃保温500h后,SnAgCu+xCo复合钎料接头剪切强度均高于Sn-3.0Ag-0.5Cu钎料接头,说明Co的添加可以改善SnAgCu钎料的服役可靠性。经DSC分析,Co的添加会提高SnAgCu钎料合金的凝固点,从而降低其过冷度。综上,Sn-3.0Ag-0.5Cu-0.2Co复合钎料接头的力学性能和服役条件下的可靠性最佳。     

纳米结构强化无铅焊点的力学性能

新型的无铅钎料不仅要具备含铅钎料的工艺性能,更重要的是要有更高的力学性能,特别是焊接接头的抗蠕变能力。将纳米级多面齐聚倍半硅氧烷(Polyhedral oligomeric silsesquioxanes,POSS)颗粒作为增强相添加到基体钎料中,能够有效地改善Sn-3. 5Ag基复合钎料的性能。研究了不同种类POSS增强颗粒对Sn-3. 5Ag钎料显微组织和力学性能的影响,确定出POSS增强颗粒复合钎料的最佳配比,并对最佳配比复合钎料在不同温度不同载荷条件下的蠕变寿命进行了研究。结果表明：POSS颗粒质量分数小于2%时,可以抑制基板界面处初晶金属间化合物的生长;复合钎料的抗剪切强度明显提高;低温时,最大蠕变寿命明显改善。     

服役条件对内生颗粒增强复合钎料性能的影响

内生法制备复合钎料被认为是提高无铅钎料性能的有效途径.为了提高基体钎料的综合性能,试验采用内生均匀分布的Cu6Sn5颗粒作为增强相,以Sn-3.5Ag共晶钎料作为基体,制成内生Cu6Sn5颗粒增强的SnAg基复合钎料.研究了服役条件下内生Cu6Sn5颗粒增强复合钎料的显微组织和抗剪强度,对复合钎料钎焊接头的断裂方式及增强相的作用进行了分析.结果表明,随着再流及时效的进行,复合钎料内部Cu6Sn5颗粒的形貌及尺寸发生变化,进而影响复合钎料钎焊接头的抗剪强度.复合钎料钎焊接头的变形方式主要受滑移带控制,内生Cu6Sn5颗粒增强相可以起到阻碍滑移带扩展的作用.     

升温速率对复合钎料显微组织和力学性能的影响

不同的钎焊工艺条件会对复合钎料中增强相颗粒（如Ni,Ag,Cu等金属颗粒）周围金属间化合物的形貌和尺寸产生影响,而增强相颗粒周围金属间化合物的尺寸又会对复合钎料的力学性能产生影响。在共晶Sn-3．5Ag钎料中外加微米级铜颗粒制成复合钎料,研究了不同的升温速率对复合钎料内部颗粒显微组织和力学性能的影响。结果表明,复合钎料中铜增强颗粒周围存在着厚度不均的金属间化合物层,不同的升温速率对这层金属间化合物的形貌基本没有影响,只会对其厚度尺寸有影响。此外,建立了不同升温速率与铜颗粒增强的Sn-Ag基复合钎料增强颗粒周围金属间化合物尺寸和力学性能的关系。     

SnAgCu系钎料的合金组织和力学性能

研究了Cu含量对SnAgCu系钎料合金显微组织及其与化学镀Ni基板钎焊接头力学性能的影响。结果表明:高Cu含量SnAgCu合金会产生较多的(CuxNi1-x)6Sn5金属间化合物,从而减少镀Ni层的消耗,进一步提高钎焊接头的剪切强度。与Sn-3.0Ag-0.3Cu相比,Sn-3.0Ag-1.0Cu钎焊接头剪切强度提高了6.78%。经过150℃时效1000h后,界面Ni3(P,Sn)层的增长率从Sn-3.0Ag-0.3Cu合金的约66%降低到Sn-3.0Ag-1.0Cu合金的约40%。     

硅氧烷齐聚物颗粒增强Sn-Ag基复合钎料的熔化特性

具有纳米结构的有机-无机笼型硅氧烷齐聚物（POSS）作为强化相的POSS/Sn-3.5Ag复合钎料可有效地改善基体钎料钎焊接头的力学可靠性。在前期试验的基础上,采用差热分析试验的方法分析了POSS 质量分数为3%的POSS/Sn-Ag复合钎料中POSS颗粒的熔化特性。结果表明,3% POSS/Sn-Ag复合钎料的熔化温度与Sn-3.5Ag共晶钎料相近,POSS颗粒的加入对其熔化温度影响不大,说明复合钎料在熔化特性上可以满足工艺性能的要求。此外,差热分析计算表明,3% POSS/Sn-Ag复合钎料在冷却过程中具有更高的表观活化能值,说明POSS强化相可能主要存在于Sn晶粒的晶界处。     

热疲劳对纳米结构强化的无铅焊点性能的影响

研究了热疲劳对Sn-3.5Ag共晶钎料及其复合钎料的残余机械性能和显微组织变化的影响.通过向sn-3.5Ag基体钎料中添加微量的不同种类的纳米级多面齐聚倍半硅氧烷(POSS)颗粒制成复合钎料.对接头在不同热疲劳曲线下进行热疲劳试验,通过力学性能试验和SEM分析了疲劳裂纹生长情况.结果表明,经不同周期热疲劳试验后,复合钎料接头表面损伤较Sn-3.5Ag钎焊接头得以明显改善,残余机械性能高于Sn-3.5Ag共晶钎料.