铈对Sn-0.7Cu焊料合金性能的影响

以Sn-0.7Cu无铅焊料为基础,研究Ce元素含量对焊料合金微观组织、熔程、润湿性的影响。将纯锡和中间合金Sn-10Cu和Sn-1.8Ce按质量比在270℃熔化、保温20 min后搅拌均匀,浇铸冷却后制备成Sn-0.7Cu-xCe (x=0～0.3)焊料合金。通过光学显微镜观察焊料合金的显微组织,采用X射线衍射仪(XRD)进行焊料合金的物相分析,通过差示扫描量热分析仪(DSC)进行焊料合金熔点测定,采用铺展性试验法和润湿平衡法测定焊料的润湿性。结果表明:Ce元素可细化焊料合金组织,在Ce含量为0.1%时晶粒组织细化最明显;焊料合金的熔程随着Ce元素含量的增加而增加;焊料的润湿性随着Ce元素含量的增加先升高后降低, Ce元素含量为0.05%时最优,润湿时间为0.72 s,铺展面积为0.56 mm~2。     

添加0.1%Ce对Sn-3.0Ag-0.5Cu焊料与铜基板间的金属间化合物的影响

研究了Sn-3.0Ag-0.5Cu-xCe（x=0,0.1%）焊料合金与Cu基板250℃钎焊及170℃恒温时效时对基体和界面金属间化合物（IMC）的形成与长大行为的影响。结果发现,在Sn-3.0Ag-0.5Cu焊料中添加0.1?后,能够抑制基体和钎焊界面反应及随后时效过程中IMC的形成与生长。焊点最初的界面IMC为Cu6Sn5,时效5 d之后,该两钎焊体系中均发现了Cu3Sn薄层的生成,且随着时效时间的增加,各IMC层厚度有明显的增加趋势。与Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu焊点相比,Sn-3.0Ag-0.5Cu-0.1Ce/Cu钎焊体系焊点界面处的IMC层更为平整和细薄。时效过程中,界面IMC的形成与长大受扩散机制控制。     

含稀土Sn-Zn-Bi系无铅钎料润湿性能的研究

通过向Sn-Zn-Bi系钎料合金中添加适量合金元素Ga,Cu和La,制备了对Cu母材具有较好润湿性能的Sn-8.9Zn-2.7Bi-1.0Ga-0.5Cu-0.2La无铅钎料,其润湿角为25.1°。同时,还研究了无铅钎料中稀土元素La以及合金元素Ga的微量变化对钎料的润湿性及与母材金属结合界面组织结构的影响。研究发现,La和合金元素Ga的含量对Sn-Zn-Bi系无铅钎料润湿性能有较大影响,适量添加无论是在空气中还是在氮气保护下,均可以改善钎料的润湿性。     

铈含量对SnBi36Ag0.5无铅焊料合金性能的影响

在SnBi36Ag0.5无铅焊料合金的基础上,添加Ce元素,研究Ce含量对合金显微组织、熔化特性、润湿性和力学性能的影响。按质量比将纯Sn球、Bi锭、Ag锭和中间合金SnCe1.8在400℃熔化,保温6 h。搅拌均匀后在320℃浇铸,制备成SnBi36Ag0.5Cex(x=0%,0.03%,0.07%,0.1%,0.3%)焊料合金。通过X射线衍射仪对合金进行物相分析,通过扫描电镜（SEM-EDS）和光学金相显微镜（OM）分析焊料合金的显微组织,通过差示扫描量热分析仪（DSC）表征焊料合金熔化特性,通过可焊性测试仪表征焊料的润湿性,采用万能材料试验机测试焊料合金的力学性能。结果表明：Ce能起到细化组织的作用使脆硬的富Bi相更加细小均匀。Ce的添加会导致熔点和熔程有轻微上升。当Ce含量为0.07%时润湿时间最短,润湿力最大,综合润湿性最佳。当Ce含量为0.07%时有最高的抗拉强度和延伸率。     

La-Mg-Ni系A2B7型贮氢合金的结构与电化学性能

合金结构研究表明,La2-xMgxNi7(x=0.3～0.8)主要由Ce2Ni7,Gd2Co7,PuNi3型物相组成.合金中Mg含量对合金相结构有着重要影响,主相的晶胞参数随Mg含量(x)的增加呈线性减小,合金的吸放氢平台也随之升高.电化学测试表明,随合金中Mg含量的增加,合金电极的放电容量先增大后减小,合金电极的循环稳定性呈恶化趋势,La1.4Mg0.6Ni7合金电极具有最高的电化学放电容量(378 mAh·g-1),La1.6Mg0.4Ni7合金电极具有最佳的循环稳定性(S270=81%).合金电极的高倍率放电性能(HRD)随Mg含量的增加而增大.当合金中Mg含量较低时(x≤0.5),合金电极反应速度控制步骤为氢在合金体相中的扩散;当Mg含量较高时(x≥0.5),合金电极反应速度控制步骤转变为电极表面的电荷转移.     

钐对Mg-6Al-1.2Y-0.9Nd镁合金组织和耐蚀性能的影响

利用静态失重法、金相显微镜、扫描电子显微镜等研究了不同含量的稀土元素Sm对Mg-6Al-1.2Y-0.9Nd镁合金的腐蚀速率(腐蚀介质分别为0.5%和3.5%的NaCl水溶液)、 微观组织、表面腐蚀形貌的影响. 结果表明, 添加0.5%的Sm时, 合金的第二相得到了明显的细化, 组织和成分更加均匀;当Sm含量大于0.5%时, 合金的析出相增多, 并产生粗化、偏聚的现象. 另外, 在两种浓度的腐蚀介质中, 合金的腐蚀速率随着Sm含量的增加均呈现先降低后增加的趋势, 其中当Sm含量为0.5%时, 合金的腐蚀速率均达到最低, 耐蚀性能得到明显的改善.     

La0.7-xNdxMg0.3Ni3.4Al0.1(x=0～0.4)储氢合金的相结构及电化学性能

采用真空烧结方式制备了AB3.5型La0.7-xNdxMg0.3Ni3.4Al0.1(x=0,0.1,0.2,0.3和0.4)储氢合金.XRD分析表明,所有合金均由LaNi5,La2Ni7和LaNi3三相组成.当Nd含量增加时,合金中的LaNi5和La2Ni7相含量有不同程度的增加,而LaNi3相相应减少.电化学性能测试表明,添加适量的Nd能改善合金电极的循环稳定性,其中La0.6Nd0.1Mg0.3Ni3.4Al0.1合金具有相对较好的综合性能,其最大放电容量达到322.4 mAh·g-1,循环50周的容量保持率(S50)达到89.98%.     

硼和铈对Cu-Fe-P合金显微组织和性能的影响

Cu-Fe-P系合金是广泛应用的制造集成电路引线框架的材料。本文通过对Cu-0．22Fe-0．06P，Cu-0．22Fe-0．06P-0．05Ce，Cu-0．22Fe-O．06P-0．02B和Cu-0．22Fe-0．06P-0．05Ce-0．02B（％，质量分数）这4种合金的杂质元素含量、显微组织、力学性能和导电率进行测试分析，研究了添加铈和硼对Cu-Fe-P合金纯净度、组织和性能的影响。结果表明，添加微量的铈和硼，一方面具有显著的脱S，Bi，Pb等杂质元素作用；另一方面显著地提高合金的再结晶温度，使合金经冷轧加工＋时效处理后可以获得加工硬化和时效强化的效果，而对导电性的影响微小，从而使合金获得高强度和高导电率的良好结合。     

La0.5Mg0.5(Ni1-xCox)2.28(x=0.0～0.2)储氢合金的相结构和电化学性能

用冷坩埚磁悬浮熔炼方法制备La0.5Mg0.5(Ni1-xCox)2.28(x=0.0～0.2)贮氢电极合金,采用SEM,EDS,XRD,P-C-T测试及三电极电化学性能测试研究合金的相成分、相结构、P-C-T曲线和电化学性能.EDS结合XRD分析表明,La0.5Mg0.5Ni2.28及La0.5Mg0.5(Ni0.85Co0.15)2.28合金主相均为MgSnCu4型的LaMgNi4相,还包括LaNi5和(La,Mg)Ni3相.P-C-T曲线显示,合金均有双放氢平台,合金的贮氢量由Co替代量x=0.0时的1.24%增大至极大值x=0.15时的1.27%.电化学性能测试表明,随Co含量增加,最大放电容量从329.0mAh·g-1(x=0.0)增大到337.5 mAh·g-1(x=0.15),合金活化性能及高倍率放电性能明显改善;循环稳定性无明显变化.     

富铈混合稀土对AZ81合金组织与性能的影响

研究了富铈混合稀土对挤压铸造AZ81合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明:加入不同含量富铈混合稀土的合金中都出现了一种新相Al11(Ce,La)3相,Al11(Ce,La)3相数量增多而Mg17Al12相则减少,能细化合金的组织晶粒,其细化作用在添加了1.5%富铈混合稀土的镁合金中尤为明显,但是当富铈混合稀土加入量大于2.0%时,合金中Al11(Ce,La)3相开始长大以粗大长杆状存在;在富铈混合稀土含量为1.5%时,AZ81合金的室温和150℃的综合力学性能达到最佳效果,超过2.0%时合金的室温和150℃综合力学性能开始下降;合金试样的拉伸断口带有局部韧窝的解理断裂和韧性断裂的混合特征。     

无铅焊膏研究进展

用无铅焊膏代替传统的Sn-Pb焊膏是近年来研究的热点。本文比较了Sn-Ag,Sn-Zn,Sn-B i系无铅焊料的优缺点并介绍了国内外对Sn-Ag,Sn-Zn,Sn-B i系无锅焊料研究所取得的研究成果,并详细阐述了助焊剂的分类以及主要活性成分的用途。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法同时测定铜基低银焊料中的银、磷和锡

采用王水消解铜基低银焊料样品,选择Ag 328.0 nm、P 178.2 nm、Sn 189.9 nm作为分析线,建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定铜基低银焊料中银、磷和锡元素的分析方法.在选定的试验条件下,方法检出限为0.002 4%~0.004 8%(质量分数),各元素校准曲线线性相关系数均大于0.999 5.按照试验方法测定样品,加标回收率为95%~103%,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=10)均小于5%.     

Sn-In-Zn三元系相图和无铅钎料成分的探讨

Sn－In－Zn三元体系的液相限相图进行了实验和探讨，发现体系存在一个三元低共熔点E：46Sn－52ln－2Zn（100ω），其熔点为108℃．在相图研究的基础上，得出该体系作为无铅焊料的最佳组分为6．7Zn－8．0In－85．3Sn（100ω），其熔化温度为188℃。     

Calorimetric investigation of the Cu-Sn-Bi lead-free solder system

The thermodynamic properties play a crucial role in the development of new solder materials. In this work a calorimetric investigation of the ternary Cu-Sn-Bi system was carried out by using a Calvet-type calorimeter in order to obtain the molar limiting partial enthalpy of Cu in liquid Sn-Bi alloys with different compositions. The molar limiting partial enthalpy of Cu at 820 K was determined in the Sn-75 at% Bi, Sn-43 at% Bi and Sn-26 at% Bi liquid bath showing an endothermic behaviour. The results are compared with the literature data available for Cu in the pure liquid Bi and Sn and then discussed.     

不同脂松香对Sn0.7Cu无铅焊料的助焊性能研究

分别以马尾松松香、湿地松松香和思茅松松香为主要活性成分配制液体助焊剂,采用扩展率试验法研究3种脂松香对Sn0.7Cu焊料在铜基板上润湿性能的影响,测试了助焊剂的物理性能,并分析了扩展率≥75%时的焊点形貌。结果表明:在含量为5%~55%时,随着含量的递增,马尾松松香、湿地松松香及思茅松松香对Sn0.7Cu焊料的扩展率均呈逐渐递增的趋势,并且在相同含量条件下,马尾松松香和思茅松松香的扩展率高于湿地松松香;当含量≥25%时3种松香的扩展率均高于70%,达到SJ/T 11389—2009中L级无卤素松香基助焊剂要求,并且各松香助焊剂物理稳定性和干燥度合格,铜板腐蚀性较低,焊后表面绝缘电阻不低于1.0×108Ω;当马尾松松香和思茅松松香在含量为45%~55%、湿地松松香在含量为55%时扩展率≥75%,达到SJ/T11389—2009中M级无卤素松香基助焊剂要求,其中马尾松松香扩展率高于湿地松松香,并且焊点饱满,表面光亮,成形性优于思茅松松香,因此更适合用作Sn0.7Cu焊料用中等活性助焊剂。     

稀土对表面组装用Sn2.0Ag0.7CuRE钎料合金组织与性能的影响

对真空条件下制备的Sn2.0Ag0.7CuRE钎料合金显微组织、力学及物理性能进行了研究。结果表明:当稀土(RE)的添加量小于0.1%(质量分数)时,RE均匀地分布在钎料合金中,除铺展面积和延伸率与Sn37Pb钎料相当外,Sn2.0Ag0.7CuRE钎料合金的拉伸强度和导电性能均高于传统的Sn37Pb钎料;当RE添加量达到0.5%时,钎料合金中出现了明显的梅花状和点状RE化合相且弥散分布于晶界和相界附近,且拉伸强度、延伸率和铺展面积都出现了不同程度的下降。从综合性能和制造成本考虑,真空条件下制备Sn2.0Ag0.7CuRE钎料合金,RE的添加量应不大于0.1%。     

Sn-Pb-RE钎料的塑性变形抗力研究

利用拉伸实验方法研究了室温下Ｓｎ－Ｐｂ－ＲＥ钎料的塑性变形抗力。钎料的变形抗力随稀土含量的增加而提高。稀土垢加入使钎料组织均匀细化，导致位垒硬化和多滑移硬化作用增强。同时，稀土存在晶界偏聚，牵制了晶界的运动，因此提高了钎料的变形抗力。     

Effect of Corrosion in Alkaline Solution to the Microstructure and Mechanical Properties of Cu/Sn-9Zn/Cu

Corrosion resistance performance of binary eutectic tin-zinc (Sn-9Zn) solder was investigated in 6 M potassium hydroxide. The corrosion resistance performance of the solder was studied through potentiodynamic polarization. Double dissolution peaks were seen during polarization, indicating preferential dissolution of elements from this solder. Tensile strength measurement shows substantial loss of ultimate tensile strength (UTS) of the joint made after polarization. Microstructure characterization proved that weak spots were introduced as active elements removed during polarization. This showed that microstructure alteration contributed to the loss of UTS after polarization.     

大面积功率器件软钎料的焊接失效分析

针对大面积功率器件软钎料的失效问题,运用扫描电子显微镜(SEM)分析了SnPb软钎料的微观结构并运用能谱仪对其进行成分分析,找出了失效的主要原因:对软钎料进行刚玉抛光后,未能将残留在软钎料内的Al2O3成分完全去除,以至于器件的可焊性变差.根据分析提出了改进意见,较好地解决了SnPb软钎料的失效问题.