定量会聚束电子衍射金属间化合物中微量元素硼的偏聚特性的电子结构研究

本文简要介绍了定量会聚束电子衍射方法及其优化算法；采用此方法研究了微量元素硼在金属间化合物NiAl和Co3Ti中导致的电荷密度重新分布及原子键合的变化，据此解释了硼对Ni3Al和Co3Ti的晶界偏聚的特性和力学性能的不同影响。     

国外金属间化合物技术

本文较全面地介绍了金属间化合物的分类、结构、性能、制作及应用等。     

利用电子显微术研究金属间化合物中的一些问题

金属间化合物具有有序固溶体的特征,即具有简单的原子理想配比关系。对于金属相一般情况下,这些简单比例关系与价的比例关系不符合,但却必须与在晶体点阵中,原子呈有序排列时的各种固定位置种类的比值相符合。由于它的结构特点,使金属间化合物具有某些特殊性能和用途。本工作介绍我们如何利用分析电子显微术来研究某些金属间化合物中的一些问题: 1.界面的有序度及成份测定     

激光合成NiAl金属间化合物的研究

采用同轴送粉方式和Ni/Al-WC-TiC复合粉末,用大功率CO_2激光器合成了(W,Ti)C颗粒增强的NiAl金属间化合物。用能谱仪、X射线衍射仪和扫描电镜分析了合成材料的成分、相和组织。结果表明,合成材料的化学计量比为Ni-35Al-18Fe-W-Ti-C,组织为Fe、C元素固溶强化的β-NiAl细小等轴晶加晶界上不连续分布的或晶粒内析出的(W,Ti)C。颗粒增强NiAl金属间化合物显微硬度HV467,比铸造组织显著提高。对激光合成NiAl金属间化合物的组织形成机制、成分变化及控制和强化机制进行了讨论。     

金属间化合物超塑性变形中的小角度界面位错

利用透射电子显微镜弱束成像技术研究了金属间化合物ＦｅＡｌ超塑性变形后的小角度晶界位错特征，发现一篑上型位借构成的小角度晶界，分析了其形成机理，讨论了其对材料力学性能的影响。     

电荷陷阱对器件稳定性的影响和监测电荷陷阱密度方法

本文论述了电荷陷阱对器件稳定性的影响;认为在器件制造过程中监测电荷陷阱密度是很重要的.本文介绍了雪崩注入法测量电荷陷阱密度的方法,并给出了测量结果.     

金属间化合物FeAl超塑性变形中小角度晶界的迁移

利用透射电子显微镜弱束成像技术金属间化合物ＦｅＡｌ超塑性变形后的位错组态，发现一种由「１００」位错和「０１０」位错构成的倾侧小角度晶界，该晶界做了一定的迁移运动而形成一系列台阶，本文讨论了该晶界的台阶形成机制及其对ＦｅＡｌ金属间化合物超塑性变形的贡献。     

铜线键合Cu/Al界面金属间化合物微结构研究

由于铜线具有较高的热导率、卓越的电学性能以及较低的成本,被普遍认为将逐渐代替传统的金线而在IC封装的键合工艺中得到广泛的应用。铜线键合工艺中Cu/Al界面金属间化合物(IMC)与金线键合的Au/Al IMC生长情况有很大差别,本文针对球焊键合中键合点的Cu/Al界面,将金属间化合物生长理论与分析手段相结合,研究了Cu/Al界面IMC的生长行为及其微结构。文中采用SEM测试方法,观察了IMC的形貌特点,测量并得到了IMC厚度平方正比于热处理时间的关系,计算得到了生长速率和活化能数值,并采用TEM,EDS等测试手段,进一步研究了IMC界面的微结构、成分分布及其金相结构。     

ZrX3(X=Os,Ir, Pt,Hg)金属间化合物的力学性质与电子结构第一性原理研究

采用QUANTUM ESPRESSO和ElaStic软件包计算了ZrX₃(X=Os, Ir, Pt, Hg)四种金属间化合物的力学性质和电子结构,包括四种金属间化合物的弹性常数(C₁₁、C₁₂和C₄₄)、体积模量(B)、剪切模量(G)、杨氏模量(E)、维氏硬度(H_V)、各向异性指数(A^U)、横向声速(v_t)、纵向声速(v_l)、平均声速(v_m)和德拜温度(Θ_D)。力学稳定性判据表明,ZrX₃(X=Os, Ir, Pt, Hg)四种金属间化合物的机械性能稳定。计算各向异性指数的结果表明,ZrX₃(X=Os, Ir, Pt, Hg)四种金属间化合物的各向异性指数分别为0.53,0.48,0.23和0.30。从Pugh标准来看,ZrX₃(X=Os, Pt, Hg)三种金属间化合物具有韧性,而ZrIr_3<...     

金属间化合物对AZ31B镁/6061铝异种金属激光焊接性的影响

对AZ31B镁合金和6061铝合金进行了异种金属激光搭接焊接,并着重分析了焊缝中金属间化合物对焊接性的影响.研究表明,中心搭接接头易在铝板内的焊缝近缝区和镁、铝板界面的焊缝部位出现凝固裂纹.边缘搭接接头中不同Mg-Al系金属间化合物在焊缝中弥散分布,并非以简单的金属间化合物层的形式存在.随镁元素在焊缝中浓度梯度的变化,焊缝各局部区域形成的Mg-Al系金属间化合物类型亦因之不同.在本试验条件下,采用适当的激光加工参数可以得到无裂纹的镁/铝异种金属搭接焊缝.但由于焊缝中Mg-Al系金属间化合物不可避免,焊缝脆化现象依然存在.多种金属间化合物分布的焊缝近缝区是焊接接头的薄弱部位.     

金属间化合物TiAl（Mn）中γ／α2相界面上的缺陷研究

略富Ti的TiAl金属间化合物具有优良的机械性能和较小比重等优点,其塑性差也可以通过加入Mn等合金元素以及适当地控制层状组织而得到改善。这说明γ和α_2相之间的相界面对于改进其机械性能起着重要作用。在这些层状结构中,γ相和α相总是具有固定的取向关系{111}_γ∥(0001)α_2和〈112〉_γ∥〈1120〉α_2。由于他们的点阵常数存在着一定差别,在其界面上常常形成一系列台阶位错和应力集中。这篇报告将对这些界面上的缺陷的特点及分布进行研究,并试图用O点阵理论解释其成因。实验用合金的重量百分比为Ti-34%Al-2%Mn。其热处理制度为:1250℃保温2小时,空冷至室温;再900℃保温4小时,空冷至室温。     

钢基表面激光合金化制备Ni-Al-Fe金属间化合物涂层

采用激光技术在钢基体表面熔覆镍铝合金,借助基体铁的熔入合金化制备Ni-Al-Fe金属间化合物涂层.实验结果获得了致密、无裂纹并与基体良好冶金结合的涂层,涂层为β-NiAl(Fe)相与γ'-Ni3Al(Fe)相构成的两相合金,其中β-NiAl(Fe)相数量较多,呈树枝晶形貌,韧性相对较好的γ'-Ni3Al(Fe)相数量较少,但呈连续网状分布于β-NiAl(Fe)相周围;钢基体中的Fe元素对β-NiAl(Fe)相和γ'-Ni3Al(Fe)相具有较大的熔入合金化作用,两相中各元素原子百分比Ni:Al:Fe分别为41:31:28和49:17:34,这种成分与组织结构有利于降低涂层脆性.     

Sn-Ag-Cu焊料中金属间化合物对焊接性能的影响

讨论了Sn-Ag-Cu焊料与Cu焊盘间在回流焊过程中形成的金属间化合物(IMC)的种类、形态,Ag含量和Cu含量对IMC的影响,IMC在老化过程中的生长演变及其对焊接性能的影响。结果表明:Sn-Ag-Cu焊料与Cu焊盘之间的金属间化合物主要是Cu6Sn5和长针状的Ag3Sn,Ag和Cu的添加对组织有明显细化作用,但过量添加会影响IMC的性能。IMC的演变主要是与老化温度、老化时间有关,较厚的IMC不利于焊接性能的提高。     

应用背散射电子衍射测定Ni3Al金属间化合物的晶界特征分布

晶粒大小和晶粒取向(材料的织构)对多晶材料的性能有重要影响.除上述组织因素以外,晶界特征分布也是影响材料性能的重要组织参数.所谓晶界特征分布是描述材料中晶界结构类型及各种结构类型晶界出现的频率[1].人们以往对单个晶界的结构和特性有较多的研究,而对多晶材料中晶界特征分布及其材料性能的影响认识不够.原因之一是受晶界特征参数测试手段的限制.近年来,背散射电子衍射技术的商业化,为快捷方便地测定材料的晶界特征分布提供了强有力的实验手段.人们可以通过一定的材料加工工艺来控制材料的晶界特征分布,从而达到改善材料性能的目的.这对于易发生沿晶断裂和破坏的工程材料有重要的现实意义.本文报道应用背散射电子衍射技术对金属间化合物Ni3Al单晶材料经冷轧和再结晶退火处理后晶界特征分布测定的初步结果,并就实验结果和Ni3Al室温沿晶脆断现象进行一些讨论.     

纳米银线对焊料金属间化合物形貌及厚度的影响

通过添加不同长径比纳米银线制备SAC3005-xAgNWs复合焊膏,印刷到铜基板上的焊膏回流后多余的助焊剂挥发得到复合焊点。使用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)观察焊点金属间化合物(IMCs)的形貌以及厚度,分析纳米银线对焊料可靠性的影响。实验结果表明：在150℃条件下时效处理,IMCs由不规则的棱柱型变为扇贝型,最后趋于平面型;添加纳米银线可以抑制IMCs生长,提高复合焊料可靠性;添加质量分数0.18%,直径分别为30,50,90 nm的纳米银线对IMCs生长均有明显的抑制作用。     

La对SnAgCu/Cu及Ni界面金属间化合物的影响

利用扫描电镜、能谱分析仪对Sn0.3Ag0.7Cu-xLa/Cu(x=0～0.25)和Ni界面金属间化合物(IMC)形成及长大规律进行了研究.结果表明:微量La的添加使钎焊与时效后焊点/Cu界面生成的Cu<,6>Sn<,5>晶粒明显细化,当X超过0.10时,Cu<,6>Sn<,5>晶粒的上方出现大量的粒状Ag<,3>S...     

键合过程中金属间化合物形成区域的分布研究

近年来,在半导体集成电路封装工艺中,金线逐渐被铜线所取代,以获得更低的制造成本、更优异的电学/热学性能和更高的产品可靠性.然而,由于铜线比金线硬度高且易氧化,使得在焊线工艺中铜铝金属间化合物(Intermetallic Compound,IMC)没有传统的金铝金属间化合物致密度和覆盖率高,容易对焊盘下方的电路造成机械损...     

TiAl金属间化合物合金的激光气体合金化表面改性研究

对TiAl金属间化合物合金进行激光气体合金化表面改性.在激光表面改性层中成功地制得了以高硬度氮化钛为增强相的新型快速凝固“原位”耐磨复合材料.激光表面改性层厚度及显微组织与显微硬度均受激光处理工艺参数的控制.初步试验结果表明,激光气体合金化是一种很有前途的提高TiAl金属间化合物合金耐磨性的表面改性新技术.     

激光控制反应合成金属间化合物与表面熔覆

采用激光诱发和控制反应的方法,成功合成了Ni-Al系金属间化合物并实现了在钢基体上熔覆。所需的激光功率密度为10~3W/cm~2量级。金属间化合物涂层的厚度可达1mm量级。