Ag/石墨烯增强Sn-0.7Cu复合钎料的制备及性能研究

本文以Sn-0.7Cu无铅钎料作为钎料合金基体,向其中加入Ag修饰的石墨烯纳米片(Ag/rGONS)制备了复合钎料Sn-0.7Cu-xAg/rGONS,对复合无铅钎料的性能和增强相在其中的作用机理进行了探究.本文的主要以球磨搅拌、熔炼的方式将增强相Ag/rGONS引入钎料基体制成无铅复合钎料.Ag/rGONS通过多次熔炼的方式被成功引入钎料基体,结合性较好;无铅复合钎料的DSC测试结果显示,Ag/rGONS的引入使得钎料合金熔点略微降低;对无铅复合钎料进行润湿性测试,发现当添加0.02%Ag/rGONS时,钎料的润湿性得到提高,但继续增加增强相含量,润湿性下降;对无铅复合钎料的微观组织进行分析,发现Ag/rGONS对组织具有较好的稳定作用,含量以0.04%为最佳,复合钎料的共晶组织特征明显,且更加细化,而Sn-0.7Cu钎料的共晶组织已经被完全破坏,Cu6Sn5晶粒长大严重.对电子探针结果分析,石墨烯主要分布在β-Sn中,而在Cu6Sn5晶粒中含量很低;钎焊后观察无铅复合钎料/Cu基板界面IMC层厚度和形貌,发现Ag/rGONS对IMC层形貌有优化作用,对IMC层厚度有明显的减小作用,Ag/rGONS含量为6%时IMC层厚度减小了26%.