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工艺条件对BAg50CuZn钎料表面电镀锡溶液电阻的影响

王星星 , 龙伟民 , 吕登峰 , 鲍丽 , 齐剑钊 , 孙华为

表面技术

采用硫酸盐系电解液在BAg50CuZn钎料表面电镀Sn,考察了电流密度、镀液温度、阴阳极间距、超声波功率及超声波频率对AgCuZn钎料电镀锡溶液电阻的影响,得出了较佳的工艺条件,并对该条件下制备的锡电镀层的微观表面形貌进行了观察.结果表明,施镀时间一定时,随着电流密度或超声波频率的增大,溶液电阻逐渐增大;阴阳极间距增大时,溶液电阻呈现先减小、后增大的趋势.在较佳工艺条件下施镀,可获得表面平整、致密的Sn电镀层.

关键词: BAg50CuZn钎料 , 电镀锡 , 电解液电阻 , 超声波

Ag45CuZn钎料表面刷镀锡的试验研究

王星星 , 张冠星 , 龙伟民 , 沈元勋 , 裴夤崟 , 吕登峰

稀有金属材料与工程

以Ag45CuZn钎料为基体,在其表面刷镀锡制备AgCuZnSn钎料,考察电流密度、阴阳极相对运动速度、镀液温度、刷镀电压和时间对刷镀电流效率和AgCuZnSn钎料中Sn含量的影响,采用扫描电镜(SEM)和润湿试验炉分析锡镀层的表面形貌和钎料的润湿性.结果表明,随着电流密度、刷镀电压及镀液温度的升高,电流效率和Sn含量先增大后减小;随着阴阳极相对运动速度的增加,电流效率逐渐降低,Sn含量先升高后下降;随着刷镀时间的延长,Sn含量逐渐增加,电流效率无显著变化.无定向锡颗粒平行于Ag45CuZn钎料表面方向的生长方式优于垂直其表面方向的生长方式,此时镀层表面平整、致密,孔隙率小(0.82%),锡晶粒的尺寸为0.3~1.8 μm.与基体Ag45CuZn钎料相比,刷镀2.38%(质量分数)金属Sn之后,其润湿面积提高19.5%,制备的Ag43.92Cu28.65Zn25.05Sn2.38钎料具有良好的润湿性.

关键词: 刷镀锡 , 钎料 , 电流效率 , 润湿性 , 表面形貌 , 孔隙率

BAg45CuZn钎料表面电沉积Sn工艺优化

王星星 , 龙伟民 , 沈元勋 , 吕登峰 , 郭艳红 , 路全彬

材料保护

为获得Sn含量高、润湿性佳的银基钎料,在BAg45CuZn钎料表面电沉积Sn,制备了BAg45CuZnSn 钎料.以电沉积电流效率和钎料中Sn含量为指标,采用正交试验对电流密度、温度、极间距、超声波功率和频率等工艺参数进行优化,再从电沉积Sn后钎料的润湿性能角度进行优选,采用扫描电镜和工具显微镜表征电沉积Sn层的形貌并测量其厚度.结果表明:BAg45 CuZn钎料表面电沉积Sn的最佳工艺为电流密度4 A/dm2,温度40℃,极间距22 mm,超声波功率240 W,超声波频率45 kHz;最佳工艺制备的Sn电沉积层表面平整、晶粒细小,阴极电流效率为67.58%,所得BAg45CuZnSn钎料中Sn含量为6.26%,钎料在316LN不锈钢表面的润湿铺展面积为375mm2,钎料的延伸率为41%,感应钎焊316LN不锈钢接头的最大抗剪强度为176.5 MPa,与基材BAg45CuZn钎料相比,BAg45CuZnSn钎料的润湿性和塑性大幅提高.

关键词: 电沉积Sn , BAg45CuZn钎料 , 工艺优选 , 润湿性 , 钎料中Sn含量 , 电流效率 , 塑性

BAg45CuZn钎料表面化学镀锡的研究

王星星 , 龙伟民 , 裴夤崟 , 沈元勋 , 吕登峰 , 佘春

表面技术

在BAg45CuZn钎料表面进行化学镀锡,分析镀液温度、pH值、施镀时间对锡镀层的沉积速率和AgCuZnSn钎料中锡含量的影响规律,确定最佳工艺,并表征锡镀层的表面形貌和AgCuZnSn钎料的润湿性.分析表明:随着温度和pH值升高,镀层沉积速率和AgCuZnSn钎料锡含量均先升高,后降低;随着施镀时间的延长,沉积速率先增大,后快速减小,而AgCuZnSn钎料Sn含量逐渐增大.采用最佳工艺时,沉积速率达到13.6 μm/h,锡镀层的表面平整、致密度高,所得钎料的Sn含量为2.45%,与基体BAg45CuZn钎料相比,其润湿性有大幅度提高,铺展性好.

关键词: 钎料 , 化学镀锡 , 沉积速率 , 锡含量 , 润湿性

Zn-2Al钎料大气腐蚀加速试验研究

张冠星 , 吕登峰 , 龙伟民 , 钟素娟

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.06.009

通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)分析手段对加速腐蚀环境下的Zn-2Al钎料的组织和性能进行研究.结果表明:随着腐蚀时间的延长,钎料中O,H含量不断增加;Zn-2Al钎料抗拉强度和延伸率随着腐蚀时间的延长逐渐降低;腐蚀深度与腐蚀时间呈线性关系:D=A+Bt,其中A=-30.50083,B=34.81966,Zn-2Al钎料的腐蚀没有自抑制倾向;水汽腐蚀主要发生在晶界处,当腐蚀达到一定程度后,形成了大量的腐蚀裂纹和腐蚀孔洞;应力的存在加剧了Zn-Al钎料在湿热环境中的晶间腐蚀,易在晶界处形成腐蚀裂纹,腐蚀环境对裂纹的扩展有明显的加速作用,裂纹沿着晶界处不断扩展;晶间腐蚀过程是晶内富锌β相作为阴极,晶界处富铝α相作为阳极而溶解的电化学腐蚀过程;XRD分析结果显示腐蚀产物主要有Al2O3,ZnO,Al(OH)3,Zn(OH)2,与前面所测腐蚀后钎料中氧氢含量增加相一致,钎料在湿热环境中进行着电化学腐蚀并伴随着氧化.

关键词: Zn-2Al钎料 , 加速腐蚀 , 湿热环境

CO2超临界流体中制备镍基复合电铸层的微观组织和显微硬度

王星星 , 龙伟民 , 雷卫宁 , 刘维桥 , 吕登峰

稀有金属材料与工程

简单介绍CO2超临界流体(SCF-CO2)复合电铸的实验方法,采用扫描电镜(SEM)、数字显微硬度计对Ni-A12O3和Ni-金刚石复合电铸进行研究,分析SCF-CO2环境下制备的Ni-Al2O3复合电铸层(N1)和Ni-金刚石复合电铸层(N2)的表面微观组织,探讨强化颗粒(纳米A12O3和微米金刚石颗粒)、压力对N1和N2显微硬度的影响.结果表明,SCF-CO2环境下制备的N1表面光亮、平整,A12O3颗粒的分散效果好;随着Al2O3颗粒添加量增加,N1的显微硬度先逐渐上升后快速下降,在其添加量为60g/L、压力为14 MPa时,N1显微硬度最大,为11.4 GPa,是大气环境下制备的Ni-A12O3复合电铸层的2倍多,此时Nl中Al2O3颗粒的复合量为9.9%(质量分数).SCF-CO2环境下制备的N2表面含有黑色金刚石颗粒、微观组织呈胞状均匀分布;随着金刚石颗粒添加量增加,N2的显微硬度呈现先快速上升后逐渐下降的趋势,在金刚石颗粒添加量为60 g/L、压力为10MPa时,显微硬度最大,可达到9.1 GPa,当压力高于14 MPa后,N2的显微硬度快速下降.

关键词: 镍基复合电铸层 , 超临界流体 , 纳米A12O3颗粒 , 金刚石颗粒 , 微观组织

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