Sn-Au-Ag(Ni)無鉛釬料微觀組織及其在銅鎳基板上力學(xué)性能的研究.pdf

1、Au-20 wt.％ Sn共晶釬料具有優(yōu)異的力學(xué)性能、優(yōu)良的熱導(dǎo)率以及真空或惰性氣體焊接時(shí)無需助焊劑的優(yōu)點(diǎn)。但是由于釬料脆性較大，傳統(tǒng)的制備方式不僅成本高而且制備難度大，并且由于金的重量百分比達(dá)80％，成本較高，因此亟需研發(fā)新型的低金含量的釬料。本文主要根據(jù)“團(tuán)簇+連接原子”模型和CALPHAD相圖計(jì)算方法設(shè)計(jì)了Sn-Au-Ag(Ni)釬料，并分析了該釬料的微觀組織、熔化性能、潤濕性能以及Ni/Sn-Au-Ag(Ni)/Cu釬焊接頭的力

2、學(xué)性能。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過“團(tuán)簇+連接原子”模型設(shè)計(jì)了Sn-Au-Ag(Ni)無鉛釬料合金，所設(shè)計(jì)的Sn-9.2Au-5.1Ag、Sn-4.7Au-7.8Ag、Sn-5.1Au-2.8 Ag、Sn-2.6Au-4.3Ag和Sn-2.6Au-2.4Ni六種釬料的DSC曲線上均只有一個(gè)吸熱峰，均具有近共晶的成分。⑵研究Sn-Au-Ag釬料合金的微觀組織發(fā)現(xiàn):Sn-Au-Ag釬料的熔點(diǎn)在206.29℃到208.59℃之間，

3、均具有近共晶成分;Ag和Au元素主要以Ag3Sn相和AuSn4相的形式存在于β-Sn基體內(nèi);研究Ni/Sn-Au-Ag/Cu釬料接頭界面反應(yīng)中發(fā)現(xiàn)，銅基板界面上均形成(Cu，Au)6Sn5型金屬間化合物，鎳基板界面上均形成(Cu，Ni，Au)6Sn5型金屬間化合物。⑶研究Sn-Au-Ni釬料合金的微觀組織發(fā)現(xiàn):Sn-2.6Au-2.4Ni釬料的熔點(diǎn)為224.14℃，具有近共晶成分;Ni和Au元素主要以Ni3Sn4相和AuSn4相的形式存

4、在于β-Sn基體內(nèi);研究Ni/Sn-Au-Ni/Cu釬料接頭界面反應(yīng)的中發(fā)現(xiàn)，銅鎳基板界面主要行成(Cu，Ni，Au)6Sn5型金屬間化合物。⑷研究Ni/Sn-Au-Ag(Ni)/Cu釬焊接頭的力學(xué)性能發(fā)現(xiàn):釬焊接頭的斷裂位置均在體釬料內(nèi)部，其中Sn-5.1Au-2.8Ag、Sn-2.6Au-4.3Ag和Sn-5.2Au-1.5Ni釬料具有高的剪切強(qiáng)度，遠(yuǎn)高于Au-20 wt.％ Sn二元共晶釬料接頭的強(qiáng)度。⑸研究Sn-Au-Ag(Ni