左勇
,
马立民
,
徐广臣
,
郭福
稀有金属材料与工程
依据定向凝固技术原理,自行开发出可控凝固平台,并利用该平台对SAC305钎料合金的凝固行为进行研究,分析定向凝固条件对SAC305钎料合金显微组织的影响.在快速冷却条件下,显微组织富锡相有明显定向生长,增大冷却速率可使柱状富锡相连续性增强,并有抑制二次枝晶生长的趋势.快速冷却使金属间化合物尺寸明显减小,弥散分布,达到提高钎料显微硬度的目的.
关键词:
SnAgCu
,
凝固
,
热传导
,
显微组织
马立民
,
邰枫
,
申灏
,
郭福
稀有金属材料与工程
研究了高温对SnAgCu+xCo (x=0,0.1,0.2,0.45,1.0,x为质量分数%,下同)复合钎料接头显微组织和力学性能的影响.用差热分析法(DSC)分析了Co对钎焊接头过冷度和凝固相的影响.与Sn-3.0Ag-0.5Cu钎料相比,焊后SnAgCu+xCo (x=0.1, 0.2)复合钎料界面金属间化合物层厚度减小,接头剪切强度提高.经150 ℃保温500 h后,SnAgCu+xCo复合钎料接头剪切强度均高于Sn-3.0Ag-0.5Cu钎料接头,说明Co的添加可以改善SnAgCu钎料的服役可靠性.经DSC分析,Co的添加会提高SnAgCu钎料合金的凝固点,从而降低其过冷度.综上,Sn-3.0Ag-0.5Cu-0.2Co复合钎料接头的力学性能和服役条件下的可靠性最佳.
关键词:
无铅钎料
,
Co元素
,
保温
,
显微组织
,
服役可靠性
刘思涵
,
马立民
,
舒雨田
,
左勇
,
郭福
稀有金属材料与工程
研究了有机-无机笼形硅氧烷齐聚物(POSS)对Sn基无铅钎料晶须生长行为的影响.分别采用纯Sn和Sn3.0Ag0.5Cu (SAC305)作为基体,加入3％(质量分数)的POSS硅三醇制各复合钎料.样品在-45～85℃的高低温循环条件下进行晶须生长加速实验,并观察样品表面及界面显微组织的演变.结果表明,POSS可在加速条件下稳定钎料基体,同时通过提高钎料的强度和硬度,来缓解钎料在热循环应力作用下产生的塑性形变,进而有效抑制2种钎料的晶须生长.
关键词:
晶须
,
无铅钎料
,
POSS
邰枫
,
马立民
,
郭福
,
史耀武
稀有金属材料与工程
等温时效过程中,复合钎料内部颗粒周围金属间化合物层的变化会影响其钎焊接头的力学性能.本研究选用比较有前途的Sn-3.5Ag共晶钎料作为基体,微米级Cu或Ni颗粒作为增强相外加到基体中制成复合钎料.对复合钎料钎焊接头在不同温度(125, 150, 175 ℃)下进行时效,研究了等温时效过程中增强颗粒周围金属间化合物的层厚增长系数和生长激活能,以及层厚增长对复合钎料钎焊接头力学性能的影响.结果表明,等温时效下,复合钎料内部Cu颗粒周围金属间化合物层增长速率明显大于Ni颗粒周围金属间化合物层的增长速率,且其层生长激活能低于Ni颗粒周围金属间化合物层.时效过程中,Cu颗粒增强复合钎料钎焊接头的剪切强度下降更快.此外,本研究还利用有限元模拟分析了时效过程中增强颗粒周围的应力分布情况.研究表明,经过时效后,随着颗粒周围金属间化合物的增长,颗粒周围的金属间化合物在受力的情况下会造成一定的应力集中而更易发生开裂.
关键词:
复合钎料
,
增强颗粒
,
金属间化合物
,
等温时效
,
剪切强度
马立民
,
韩孟婷
,
邰枫
,
郭福
稀有金属材料与工程
分别研究了不同冷却速率和增强相添加量对内生法制备的Cu6Sn5颗粒增强型复合钎料以及Ni颗粒增强复合钎料显微组织的影响,并得出最佳的冷却工艺条件.结果表明:空冷条件(冷却速率为2℃/s)下制备的Cu6Sn5颗粒增强型复合钎料拥有最佳的显微组织形貌特征,其金属间化合物(IMC)尺寸最小,分布最均匀.对于外加法制备的Ni颗粒增强型复合钎料,其内部大尺寸IMC对周边三元共晶组织生长方向产生严重影响.此外,值得注意的是,当Ni质量分数为0.45％时,显微组织中出现了由IMC聚集形成的树叶和雪花形态.当Ni质量分数增加至2.0％时,由于Ni元素在钎料基体中固溶的作用,显微组织中出现了均匀分布的形状和大小不一的黑色斑点.
关键词:
熔炼工艺
,
增强相
,
显微组织
左勇
,
马立民
,
刘思涵
,
舒雨田
,
郭福
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00495
在Sn,Sn-3.0Ag-0.5Cu和Sn42-Bi58钎料中添加具有纳米结构的笼形硅氧烷齐聚物(POSS)作为增强相,研究了增强相在恒温恒湿(85℃,相对湿度85％)条件下对锡基无Pb焊层晶须生长行为的影响.结果表明,在恒温恒湿条件下,锡基无Pb焊层晶须生长的驱动力是Sn的氧化物生成引起体积膨胀从而对周围焊层产生的压应力;添加POSS可以有效缓解金属Sn的氧化进程,抑制Sn的氧化物生成,从而减缓晶须生长;在Sn,Sn3.0Ag0.SCu和Sn58Bi焊层中,Sn焊层晶须生长能力最强,Sn58Bi焊层晶须生长能力最弱.
关键词:
无Pb钎料
,
晶须生长
,
硅氧烷齐聚物(POSS)
赵然
,
马立民
,
郭福
,
胡扬端瑞
,
舒雨田
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140396
分别采用不同的熔炼、退火工艺,结合放电等离子烧结方法制备了块状多晶 In4Se3热电材料。研究了熔炼时间和退火时间对材料物相、成分、显微结构及热电性能的影响。熔炼后铸锭中存在In及InSe杂相, Se缺失量随熔炼时间的延长而增加,使得样品载流子浓度增大,电导率有所提高,熔炼48 h样品ZT值相对较高。在确定熔炼工艺的基础上,进行不同时间的退火处理后, InSe相消失,显微结构中分布有较大尺寸的台阶状结构,这种台阶状结构有利于降低热导率,而对电导率无明显影响。实验结果表明：一定程度延长熔炼时间、退火时间对提高样品的热电性能有积极作用,其中熔炼48 h再退火96 h后的样品ZT值最高,在702 K达到0.83,比文献值提高约32%。
关键词:
In4Se3
,
热电性能
,
真空熔炼
,
退火
