【摘 要】
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为了改善Sn58Bi低温钎料的性能,通过在Sn58Bi低温钎料中添加质量分数为0.1％的纳米Ti颗粒制备了Sn58Bi-0.1Ti纳米增强复合钎料.研究了纳米Ti颗粒的添加对-55～125℃热循环过程中S
【机 构】
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江苏师范大学机电工程学院,江苏徐州221116;哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室,黑龙江哈尔滨150001;南京航空航天大学直升机传动技术国家重点实验室,江苏南京210016;江苏科技大学材
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为了改善Sn58Bi低温钎料的性能,通过在Sn58Bi低温钎料中添加质量分数为0.1％的纳米Ti颗粒制备了Sn58Bi-0.1Ti纳米增强复合钎料.研究了纳米Ti颗粒的添加对-55～125℃热循环过程中Sn58Bi/Cu焊点的界面金属间化合物(IMC)生长行为的影响.结果表明:回流焊后,在Sn58Bi/Cu焊点和Sn58Bi-0.1Ti/Cu焊点的界面处都形成一层扇贝状的Cu6Sn5 IMC层.在热循环300次后,在Cu6Sn5/Cu界面处形成了一层Cu3Sn IMC.Sn58Bi/Cu焊点和Sn58Bi-0.1Ti/Cu焊点的IMC层厚度均和热循环时间的平方根呈线性关系.但是,Sn58Bi-0.1Ti/Cu焊点的IMC层厚度明显低于Sn58Bi/Cu焊点,这表明纳米Ti颗粒的添加能有效抑制热循环过程中界面IMC的过度生长.另外计算了这2种焊点的IMC层扩散系数,结果发现Sn58Bi-0.1Ti/Cu焊点的IMC层扩散系数(整体IMC、Cu6Sn5和Cu3Sn IMC)明显比Sn58Bi/Cu焊点小,这在一定程度上解释了Ti纳米颗粒对界面IMC层生长的抑制作用.
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