郑亮
,
肖程波
,
张国庆
,
顾国红
,
李鑫
,
刘晓光
,
薛明
,
唐定中
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2012.3.003
采用金相显微镜、扫描电镜及能谱、电子探针和X射线衍射对高Cr铸造镍基高温合金K4648等轴晶和定向凝固铸件的合金/陶瓷型芯界面反应进行了系统研究,获得反应时间与反应量关系的界面反应动力学曲线、不同反应时间的反应界面形貌及产物的种类.结果表明:高Cr铸造镍基高温合金K4648与铝基型芯不易发生反应,而与硅基陶瓷型芯发生剧烈的界面反应,反应产生金属瘤状凸起物,造成铸件内腔破坏.此外,白色的硅基型芯内部变成黑色,黑色反应区内含有一定量的Cr,Al,Ti元素.在反应的中、后期型芯黑色反应区内还存在着灰色区,该区的Cr,Al,Ti含量远高于黑色反应区.高Cr铸造镍基高温合金K4648合金与硅基陶瓷型芯反应分为:(1)富Cr,Al,Ti熔体向型芯内的渗入阶段;(2)富Cr,Al,Ti熔体与陶瓷型芯SiO2基体的反应;(3)富Cr,Al,Ti的熔体与型芯中Zr-SiO4颗粒反应三个阶段.反应过程中型芯存在局部液化现象.K4648合金/硅基陶瓷型界面反应产物主要为层状或树枝状Al2O3,块状Cr3 Si金属间化合物、ZrO2,富Cr,Zr,Al,Ti的复合氧化物、共晶形态的富Cr,Si,Al,Ti的复合氧化物、块状或树枝状的富Ti,Al,Zr,Cr复合氧化物.反应产物中的Cr,Al,Ti元素来自合金熔体而Zr,Si,O来自陶瓷型芯.
关键词:
镍基高温合金
,
陶瓷型芯
,
界面反应
,
定向凝固
,
显微组织
,
K4648
,
Cr3Si
,
Al2O3
陈艳飞
,
陈玉勇
,
田竟
,
肖树龙
,
徐丽娟
中国有色金属学报
选用CaO增强的ZrO2作为TiAl熔模精密铸造用陶瓷型壳的面层材料,通过OM、SEM、EDS和XRD对TiAl合金界面反应处进行形貌分析和元素线扫描分析,研究离心熔模铸造TiAl合金与ZrO2型壳的界面反应.结果表明:在较低的转速(200 r/min)条件下,ZrO2陶瓷与TiAl合金的反应层厚度较小,大约为5 μm;而在较高的转速(400 r/min)情况下,ZrO2陶瓷与TiAl合金的反应层厚度约为20 μm,界面有轻微粘砂.
关键词:
TiAl合金
,
离心熔模铸造
,
ZrO2型壳
,
界面反应
刘猛
,
李顺
,
白书欣
,
赵恂
,
熊德赣
材料导报
详细介绍了SiCp/Cu电子封装材料的主要制备方法及应用情况,目前国内外SiC/Cu电子封装材料的主要制备方法有粉末冶金法、放电等离子烧结法、无压浸渗法、压力浸渗法和反应熔渗法,其中包覆粉末热压烧结法和压力浸渗法是目前研发应用较广泛的两种方法.分析了SiC与Cu之间的界面反应机理,并指明SiCp/Cu电子封装材料的制备要解决的主要问题就是在SiC与Cu之间设置界面阻挡层,进而详细阐述了SiCp/Cu电子封装材料主要界面改性方法及其调控效果,并指出目前应用最好的两种方法是物理气相沉积法和化学气相沉积法.
关键词:
电子封装材料
,
SiCp/Cu
,
制备方法
,
界面反应
,
界面调控
张利
,
李树杰
,
张建军
,
冀小强
,
张艳
稀有金属材料与工程
采用热压反应烧结技术,使用Ti-Ni混合金属粉末焊料对SiC陶瓷进行连接.探讨了焊接温度、保温时间、焊料厚度以及焊接压力等工艺参数对连接件抗弯强度的影响规律,并通过对连接界面及焊料反应产物进行SEM,EDS,XRD分析,进一步考察了焊接工艺对连接件的断裂类型、焊料反应产物及其结合强度的影响规律.结果表明,采用适当的连接工艺,Ti-Ni焊料与母材可通过适当且适度的界面反应获得牢固结合,此时界面反应产物为以TiC,NiTi为主含Ni3C,Ni16Ti6Si7的混合物,且具有较高强度的TiC以弥散相形式分布在以具有一定韧性的金属间化合物NiTi为主的基质中,对接头性能的改善起到关键作用.在本实验范围内,在连接温度1 100℃,保温时间20 min,焊接压力12.7 MPa,焊料厚度0.3 mm条件下可获得最佳陶瓷接头,其相对抗弯强度为53%.
关键词:
陶瓷连接
,
热压反应烧结连接
,
碳化硅
,
界面反应
陈雷达
,
周少明
,
黄明亮
稀有金属材料与工程
研究了温度为150℃,电流密度为5.0×103A/cm2的条件下电迁移对Ni/Sn/Ni-P(Au)线性接头中界面反应的影响.结果表明电流方向对Ni-P层的消耗起着决定作用.当Ni-P层为阴极时,电迁移加速了Ni-P层的消耗,即随着电迁移时间的延长,Ni-P层的消耗显著增加;电迁移100 h后Ni-P层消耗了5.88 μm,电迁移200 h后Ni-P层消耗了13.46μm.在Sn/Ni-P的界面上形成了一层Ni2SnP化合物而没有观察到Ni3Sn4化合物的存在,多孔状的Ni3P层位于Ni2SnP化合物与Ni-P层之间.当Ni-P层为阳极时,在电迁移过程中并没有发现Ni-P层的明显消耗,在Sn/Ni-P的界面处生成层状的Ni3Sn4化合物,其厚度随着电迁移时间的延长而缓慢增加,电迁移200 h后Ni3Sn4层的厚度达到1.81 μm.
关键词:
电迁移
,
Ni-P
,
Ni
,
界面反应
,
金属间化合物
韦小凤
,
王日初
,
李海普
,
彭超群
功能材料
采用回流焊技术制备Cu／AuSn20／Ni（质量百分比）焊点，通过扫描电子显微镜及电子万能试验机分析焊点在300℃钎焊后的界面组织及剪切强度。结果表明，Cu／AuSn20／Ni焊点在300℃钎焊较短时间时，AuSn20焊料形成（Au5Sn＋AuSn）共晶组织，Cu／AuSn20上界面形成胞状的ζ-（Au，Cu）5Sn层；AuSn20／Ni下界面形成片状（Ni，Au）3Sn2金属间化合物（IMC）；随着钎焊时间的延长，基板中Cu、Ni原子不断往焊料扩散，焊料成分发生变化，冷却后焊点的共晶组织消失，上界面形成ζ（Cu）固溶体，下界面的片状（Ni，Au）3Sn2不断长大形成连续IMC层，焊点组织最终由℃（Cu）固溶体和（Ni，Au）3Sn2IMC组成。钎焊接头的剪切强度随钎焊时间延长而增大，但是增大幅度较小。
关键词:
Cu/AuSn20/Ni焊点
,
界面反应
,
金属间化合物(IMC)
,
剪切强度
王鹏鹏
,
郭宏
,
张习敏
,
尹法章
,
范叶明
,
韩媛媛
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2015.04.003
金刚石/铜复合材料(Diamond/Cu)的界面层相比基体与增强体有显著的化学成分变化,具有促进彼此结合、传递载荷的作用.Diamond/Cu复合材料作为热管理材料,热导率是一个关键性能参数.在众多影响因素中,界面对热导率的影响尤为重要.主要研究Diamond/Cu复合材料的界面组成,及成分梯度分布情况.通过扫描电子显微镜(SEM)观察复合材料断口形貌和界面区碳化铬的形态及分布,在近铜端,发现碳化铬以类鳞片状随机零散分布于铜与界面层的互扩散区,界面层处则集中堆垛为层状;采用能谱分析测试仪(EDS)对金刚石/铜复合材料界面区进行元素分布分析,发现各元素具有明显的过渡区域,根据实验结果可估算出过渡区域大约厚700 nm,碳化铬层大约厚400nm;利用X射线衍射仪(XRD)对金刚石/铜复合材料的界面层进行物相分析,研究表明Diamond/CuCr复合材料中界面反应生成的碳化铬以3种形式存在,分别为Cr3C2,Cr7C3,Cr23C6.通过这些实验手段获取界面信息,如界面类型、界面结构、界面组成等,为进一步深入研究Diamond/Cu复合材料界面与性能的关系奠定坚实基础.
关键词:
金刚石/铜复合材料
,
界面
,
界面反应
,
成分梯度
代志强
,
杨延清
,
张伟
,
赵光明
,
罗贤
,
黄斌
稀有金属材料与工程
利用纤维涂层法和真空热压工艺制备SiC纤维增强γ-TiAl金属间化合物(Ti-43Al-9V)复合材料,采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)仪等研究复合材料的界面反应产物和界面反应产物的生长动力学.结果发现,SiCf/Ti-43A1-9V复合材料的界面反应生成了TiC、Ti2AlC和Ti5Si3,分三层分布.从SiC纤维到Ti-43Al-9V基体,界面反应产物序列为:TiC/Ti2AlC/Ti5 Si3 +Ti2AlC(颗粒).界面反应产物的生长受扩散控制并遵循抛物线生长规律,其生长激活能Q和指前因子k0分别为190 kJ/mol和2.5×10-5 m·s-1/2.与其它Ti合金基的复合材料相比,γ-TiAl基复合材料的界面热稳定性更好.
关键词:
SiC纤维
,
γ-TiAl
,
复合材料
,
界面反应
,
生长动力学
丁宏升
,
傅恒志
,
贾均
,
郭景杰
,
李金山
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2001.02.005
在深入分析Miedema合金生成热模型的基础之上,运用化学反应和溶液热力学理论对钛熔体中溶质元素的活度系数进行了理论计算,进而评述了钛合金熔体的化学活性变化程度.通过对Ti6Al4V合金和Ti15V3Cr3Sn3Al合金与所选择的耐火氧化物类铸型材料的实验研究结果分析,可以认为添加合金元素以后钛熔体的化学活泼性并没有发生实质性的改变,由于熔体仍然具有相当高的化学活性,导致合金与铸型之间的界面反应是严重的,计算与实验结果吻合.同时所进行的理论分析和实验研究对于铸钛用高稳定性铸型材料的选择,铸造优质的钛合金铸件具有一定的理论和实际指导作用.
关键词:
钛合金
,
界面反应
,
铸型
,
热力学
