李斗星
,
平德海
,
宁小光
,
叶恒强
金属学报
界面的原子结构特征对材料的性能有很重要的影响.本文介绍用选区电子衍射及高分辨电子显微术研究半导体超晶格、金属多层膜、陶瓷和复合材料相界面的精细结构及界面反应产物结构的结果.对两相之间的取向关系,界面的台阶、小面和粗糙度,界面的原子键合,界面的共格性,错配位错的性质及界面附近弹性应变松弛度,界面附近缺陷结构,电子束辐照或制备工艺条件引起的界面固态化学反应动力学和反应机制以及界面反应产物结构进行了分析和讨论。
关键词:
高分辨电子显微术
,
high-resolution electron microscopy
,
interface fine structure
,
interfacial reaction
张睿竑赵然郭福
材料研究学报
结合Sn--3.5Ag和Sn--3.0Ag--0.5Cu两种无铅钎料研究了镀镍浸金层(Electroless Nickel Immersion Gold, ENIG)表面层对焊点界面反应以及力学性能的影响。结果表明, 钎焊后在Sn--3.5Ag/ENIG/Cu界面主要生成(NiyCu1-y)3Sn4,在Sn--3.0Ag--0.5Cu/ENIG/Cu界面主要生成(CuxNi1-x)6Sn5。在Sn基钎料/ENIG(Ni)/Cu界面处生成金属间化合物的种类及形貌由焊点中Cu原子含量决定。在时效过程中, ENIG表面层中Ni层有效抑制了焊点界面处金属间化合物的生长,减缓了焊点剪切性能的下降。在钎焊过程中ENIG表面层中的Au层不参与界面反应而是进入钎料基体与Sn反应, 但是在时效过程中Au原子向界面迁移并造成焊点界面金属间化合物成分和焊点剪切强度的明显变化。
关键词:
金属材料
,
electronic packaging
,
lead–free soldering
,
ENIG
,
interfacial reaction
于立国
,
吕毓雄
,
李斗星
,
叶恒强
金属学报
利用电子显微镜研究了ＳｉＣ纤维增强的钛合金基复合材料的显微结构，结果表明，复合材料的增强相为直径１２０μｍ左右并含有１５μｍ钨芯的柱状纤维，β－ＳｉＣ针状枝晶沿径向生长，其（１１１）面垂直于枝晶生长方向并含有大量的层错和微孪晶。纤维与基体结合得很理想，界面非晶保护层在材料复合过程中未受损失。在材料复合过程中，纤维边缘少量的ＳｉＣ枝晶高温分解并经非晶层扩散到基体与Ｔｉ反应而生成ＴｉＣ和Ｔｉ５Ｓｉ３
关键词:
ＳｉＣ纤维
,
composite
,
interfacial reaction
王微
,
战再吉
,
唐琪
,
岳万祥
,
王健
,
张丹丹
稀有金属材料与工程
采用粉末冶金法制备了以Ti2AlN和La2O3为增强相的新型铜基复合材料.研究了Ti2AlN与Cu界面反应及其对复合材料性能的影响.结果表明:Ti2AlN颗粒化学镀铜后改善了铜与Ti2AlN的界面结合情况,形成了宽度为20 nm左右的过渡区.在880～940℃的烧结温度范围内,增强相与基体的界面发生化学反应,生成了Cu(Al)固溶体与TiNx,在显著提高复合材料强度的同时,降低材料的导电性.另外,La2O3纳米颗粒分布在铜基体内,对材料起到弥散强化的作用.
关键词:
Ti2AlN-La2O3/Cu复合材料
,
表面改性
,
界面反应
,
物理性能
徐红艳
,
袁章福
稀有金属材料与工程
利用静滴法研究了Sn-Cu-Ag/Cu体系熔融焊料的润湿机理,结果发现,700 K是合金焊料铺展机理的转折点.利用DTA分析方法研究了界面反应,采用Kissinger方法计算了界面反应热动力学参数,另外,还研究了元素Cu对提高Sn-Ag-Cu/Cu体系界面反应活化能的影响及对界面反应速率的抑制作用.
关键词:
铺展机理
,
润湿特性
,
界面反应
,
热动力学
,
动力学
陈晓燕
,
周亦胄
,
张朝威
,
金涛
,
孙晓峰
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00033
研究了Hf对一种高温合金与陶瓷材料润湿性及界面反应的影响.测量了合金熔体与陶瓷材料的平衡润湿角,通过SEM,EPMA和XPS研究了合金与陶瓷材料的界面组织形貌、反应区元素分布及界面反应产物,分析了Hf对合金熔体与陶瓷材料润湿性及界面反应的影响,阐述了润湿性与界面反应的关系.结果表明,高温合金中Hf元素的含量会影响合金熔体与陶瓷材料的润湿性.对于本工作的合金,当Hf含量从0.1％逐渐增大至2.0％时,润湿角由132°逐渐减小至112°,润湿性显著增强;当Hf含量达到1.5％时,合金熔体与陶瓷材料发生界面反应,界面反应使润湿角明显减小,反应产物为HfO2.界面反应热力学分析结果表明,Hf和SiO2满足发生置换反应所需的热力学条件.
关键词:
高温合金
,
陶瓷材料
,
润湿性
,
界面反应
,
Hf
黄明亮
,
张志杰
,
冯晓飞
,
赵宁
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00402
研究了230℃,5×103 A/cm2条件下液-固电迁移对Ni/Sn-9Zn/Ni线性焊点界面反应的影响.在液-固电迁移过程中,Ni/Sn-9Zn/Ni焊点表现出明显的反极性效应,即阴极界面金属间化合物(IMC)持续生长变厚,并且一直厚于阳极界面IMC.由于排除背应力的影响,Sn-9Zn液态钎料中Zn原子的反常迁移行为归因于其有效电荷数在高温下为正值,即在电子风力作用下Zn原子向阴极界面定向迁移,从而导致焊点在液-固电迁移过程中发生反极性效应.回流焊后,Ni/Sn-9Zn/Ni焊点两侧界面上均生成了较薄的Ni5Zn21层.液-固界面反应过程中(无电流)焊点两侧界面IMC均随时间延长而生长变厚,从而消耗钎料中的Zn原子并使界面处的相平衡发生变化,导致界面IMC由Ni5Zn21转变为Ni5Zn21+(Ni,Zn)3Sn4].与之相较,液-固电迁移过程中阴阳两极界面IMC的类型一直为Ni5Zn21,并未发生IMC类型的转变.这是由于,在电子风力作用下,阴极界面附近钎料中Zn原子的含量充足,Zn与Ni反应生成Ni5Zn21型IMC;同时,电子风力也阻碍了Zn原子向阳极界面的扩散,从而抑制了阳极界面IMC的生长,导致界面IMC较薄,因此阳极界面也未发生IMC类型的转变.此外,运用反证法进一步验证了Zn的有效电荷数在高温下是正值.
关键词:
反极性效应
,
Sn-9Zn焊点
,
电迁移
,
界面反应
,
金属间化合物
