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稀土元素对无铅钎料组织和性能的影响

稀土元素以其独特的优势被称为金属材料的维他命,稀土元素的添加可以在不同程度上提高无铅钎料的性能.结合国内外在含稀土元素无铅钎料研究领域的最新研究成果,综合评论稀土元素对无铅钎料组织和性能的影响,阐述含稀土元素的无铅焊点可靠性研究现状,为该钎料的实际应用提供数据支撑,分析过量稀土元素对无铅钎料表面锡须的影响,探讨锡须的生长机制及潜在的问题,最后综合评述含稀土无铅钎料在研究过程中存在的问题以及相应的解决措施,为含稀土元素无铅钎料的研究和应用提供理论依据.

关键词: 稀土元素 , 无铅钎料 , 可靠性 , 锡须

纳米TiO2颗粒对SnAgCu钎料组织与性能的影响

张亮 , 韩继光 , 刘凤国 , 郭永环 , 何成文

稀有金属材料与工程

研究了纳米TiO2颗粒对SnAgCu钎料组织和性能的影响.结果表明:微量的纳米TiO2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.添加过量时焊点的力学性能会有一定程度的下降.经过优化分析发现,纳米TiO2颗粒的最佳添加量为0.1％(质量分数,下同).SnAgCu-0.1TiO2相对SnAgCu钎料基体组织得到明显的细化,树枝晶的间距下降62.5％.经过热循环测试,发现0.1％TiO2可以显著提高SnAgCu焊点的抗热疲劳特性.主要归因于纳米颗粒对位错的钉扎作用,因而阻止了裂纹在钎料基体内部的扩展.

关键词: 纳米颗粒 , 力学性能 , 树枝晶 , 抗热疲劳特性

半导体激光钎焊SnAgCuCe无铅焊点组织与性能

张亮 , 韩继光 , 郭永环 , 何成文

稀土 doi:10.16533/J.CNKI.15-1099/TF.201506016

采用半导体激光软钎焊和红外再流焊对QFP256和0805片式电阻进行钎焊试验,研究了SnAgCuCe焊点的力学性能、热疲劳寿命以及显微组织.结果表明,在激光再流焊条件下,激光输出功率对SnAgCuCe焊点的力学性能存在显著影响,且存在最佳值.在热循环载荷作用下,随着热循环次数的增加两种焊接方式下焊点的力学性能均呈明显下降趋势,SnAgCuCe激光再流焊焊点的疲劳寿命明显高于SnAgCuCe红外再流焊焊点,主要是因为激光快热/快冷导致焊点内部物相尺寸较小,组织明显细化.

关键词: 激光再流焊 , 无铅焊点 , 激光功率 , 疲劳寿命

热循环对SnAgCu(纳米Al)/Cu焊点界面与性能影响

张亮 , 韩继光 , 何成文 , 郭永环 , 张剑

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2014.03.010

研究了纳米0.1％(质量分数)Al颗粒对SnAgCu无铅钎料与铜基板之间界面反应的影响,研究两种无铅钎料界面在-55～125℃热循环过程中的生长行为及其焊点力学性能变化.结果表明:随着热循环次数的增加,界面层金属间化合物的厚度明显增加,焊后界面层金属间化合物为Cu6 Sns相,在热循环过程中在Cu6Sn5和Cu基板之间出现Cu3Sn 相.发现纳米Al颗粒的添加,界面层金属间化合物的厚度明显减少,纳米颗粒对界面层的生长具有明显的抑制作用.同时对焊点在热循环过程中的可靠性进行分析,发现焊点的拉伸力随着循环次数的增加逐渐降低,含纳米Al颗粒的焊点具有明显的优越性,在焊点服役期间,焊点失效路径为Cu6Sn5/Cu3Sn的界面处.

关键词: 无铅钎料 , 界面反应 , 金属间化合物 , 失效路径

船用继动器壳体材料的腐蚀性能分析

孙瑜珉 , 王艳滨 , 翟文杰

材料开发与应用 doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2003.02.008

用电化学测试手段分别测定了20钢、2Cr13、QAl 9-2、QAl 10-3-1.5和QAl 10-4-4等5种材料在NaCl溶液中的腐蚀电位及与QAl 9-2偶接时的电偶腐蚀电流的变化,并对测试后各试样的腐蚀状态进行了观察.结果表明,铝青铜材料的抗腐蚀性比钢好.其中QAl 10-4-4的腐蚀电位最为偏正,但它与QAl 9-2配副会对QAl 9-2产生较大的阳极电偶腐蚀;QAl 9-2和QAl 10-3-1.5材料与QAl 9-2配副均有较好的耐电偶腐蚀性能.研究结果对继动器壳体材料的选择具有指导意义.

关键词: 电化学 , 腐蚀电位 , 腐蚀电流