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
韦小凤
,
王檬
,
王日初
,
彭超群
,
冯艳
稀有金属材料与工程
分别采用叠轧-合金化法和回流焊技术制备AuSn箔材钎料和AuSn/Ni焊点,用扫描电子显微镜及电子万能试验机研究钎焊时间对AuSn/Ni界面组织及焊点剪切性能的影响.结果表明:采用叠轧-合金化法制备的AuSn钎料的熔点和化学成分都接近Au-20Sn共晶钎料.Ni/AuSn/Ni焊点在330℃钎焊30s时形成良好的层状ζ(Au,Ni)5Sn+δ-(Au,Ni)Sn共晶组织；钎焊60 s时,AuSn/Ni界面产生薄而平直的(Ni,Au)3Sn2金属间化合物(IMC)层和针状(Ni,Au)3Sn2化合物；随着钎焊时间继续延长,(Ni,Au)3Sn2 IMC层厚度明显增加,针状(Ni,Au)3Sn2化合物异常长大.同时,随着钎焊时间延长Ni/AuSn/Ni钎焊接头的剪切强度先增加后减小,钎焊90 s时的剪切强度达到最高12.49 MPa.
关键词:
AuSn钎料
,
AuSn/Ni焊点
,
界面反应
,
金属间化合物(IMC)
,
剪切强度
王常川
,
王日初
,
彭超群
,
冯艳
,
韦小凤
中国有色金属学报
采用粉末冶金法制备六方氮化硼(hBN)含量为8%、10%和12%(质量分数)的Ni-20Cr/hBN自润滑复合材料,研究其在600、700和800℃的高温氧化行为,绘制氧化动力学曲线,并利用XRD和SEM分析氧化层的成分和形貌.结果表明:Ni-20Cr/hBN复合材料在600℃氧化300 h后氧化反应不明显;在700和800℃氧化300 h后出现较明显的氧化产物,主要有Cr2O3、NiCr2O4和CrBO3.氧化反应前100 h的氧化行为符合氧化增量动力学曲线,800℃的氧化抛物线速率常数比700℃的高一个数量级;而氧化100 h后,由于B2O3的熔融,试样质量保持不变或甚至呈下降趋势;在700℃下连续氧化膜基本形成,起到较好的保护作用,在800℃时氧化膜出现不同程度的腐蚀.
关键词:
镍基自润滑复合材料
,
hBN
,
高温氧化
,
动力学
韦小凤
,
王日初
,
彭超群
,
冯艳
,
王小锋
材料热处理学报
采用叠轧-合金化法制备Au-20Sn钎料,研究合金化退火工艺对Au-20Sn钎料显微组织的影响。结果表明：Au/Sn界面在叠轧过程中形成AuSn4,AuSn2和AuSn三个金属间化合物（IMC）层。在200℃退火时,IMC层的厚度随退火时间的延长而逐渐增大。当退火时间延长至48 h时,IMC层发生转变,Au-20Sn钎料最终形成由ζ相（含Sn 10%～18.5%,原子分数）和δ（AuSn）相组成的均质合金。在250℃退火时,Au/Sn界面扩散速度增大,退火6 h后Au-20Sn钎料组织完全转变成ζ相＋δ（AuSn）相。在270℃退火时,IMC层熔化,反应界面转变成为固-液界面,Au-20Sn钎料组织转变为脆性的（ζ＇＋δ）共晶组织。综合Au-20Sn钎料的性能和生产要求,得到优先退火工艺为250℃退火6 h。
关键词:
Au-20Sn钎料
,
叠轧-合金化法
,
界面反应
,
金属间化合物(IMC)
彭健
,
王日初
,
韦小凤
,
刘锐
,
王檬
材料热处理学报
研究Cu/AuSn20/Ni焊点在120、160和200℃下老化退火时金属间化合物(IMC)层的组织形貌、生长动力学以及焊点剪切性能.结果表明:在老化退火过程中,焊点Cu/AuSn20上界面形成AuCu和Au(Cu,Sn)复合IMC层,Ni/AuSn20下界面形成(Ni,Au,Cu)3Sn2四元IMC层;IMC层厚度随着退火时间延长而逐渐增大,其生长动力学分析表明AuCu层和Au(Cu,Sn)层的生长机制为体积扩散,而(Ni,Au,Cu)3Sn2层的生长机制为反应扩散;IMC层的长大速率随温度升高而增大;焊点的室温剪切强度随AuCu和Au(Cu,Sn)层厚度增大而大幅降低,剪切断裂发生在Cu/AuSn20界面.
关键词:
Cu/AuSn20/Ni焊点
,
老化退火
,
生长动力学
,
金属间化合物(IMC)
,
剪切强度
王常川
,
王日初
,
彭超群
,
冯艳
,
韦小凤
材料研究学报
以六方BN（hBN）、NiCl_2和NaCO_3为原料,采用沉淀法制备镀镍hBN粉末,并采用粉末冶金法制备Ni-20Cr/hBN自润滑复合材料。研究了镀镍hBN粉末对Ni-20Cr/hBN复合材料密度、孔隙率、硬度、抗弯强度以及摩擦磨损性能的影响。结果表明：固体润滑剂hBN表面镀Ni可提高Ni-20Cr/hBN复合材料的致密度和力学性能。其密度由5.43 g/cm~3提高至5.68 g/cm~3,孔隙率由22.13%降低至18.55%,抗弯强度由70.48 MPa提高至99.42 MPa,硬度由18.82 HB提高至21.02 HB。采用镀镍hBN粉末制备的Ni-20Cr/hBN复合材料具有宽温带减摩性,在常温和600℃下测试时,摩擦系数变化不明显,而在600℃时磨损率由462.18 mg/min降低至204.4 mg/min。
关键词:
复合材料
,
Ni-20Cr/hBN
,
自润滑材料
,
沉淀法
,
摩擦磨损性能
韦小凤
,
朱学卫
,
王日初
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(17)60139-0
采用回流焊技术制备AuSn20/Ni焊点,通过扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)技术分析焊点的界面反应及退火过程中组织的演变,并探讨界面金属间化合物(IMC)的生长动力学.结果表明,在583 K钎焊后,AuSn20/Ni界面形成(Ni,Au)3Sn2IMC层,而且IMC层厚度l的变化随退火时间t的延长符合表达式l=k(t/t0)n.焊点分别在393、433和473 K下退火时,关系指数n分别为0.527、0.476和0.471,表明在低于液相线温度退火时,AuSn20/Ni界面IMC层的生长以体积扩散机制为主,且其体积扩散的预指数因子K0和激活焓QK分别为1.23×10?7 m2/s和81.8 kJ/mol.
关键词:
AuSn20/Ni焊点
,
界面反应
,
生长动力学
,
体积扩散机制
