无铅波峰焊Sn-Bi-Ag-Cu钎料焊点剥离机制

对波峰焊常用的Sn-Bi-Ag-Cu无铅钎料进行了通孔波峰焊焊点剥离现象的模拟实验。分析表明,凝固延迟及铋元素偏析导致焊盘拐角附近钎料区在结晶后期残存液相最终成为缩孔的聚集区,结晶后期该区的低塑性使收缩应变容易超过材料的塑性而发生开裂,且发生机制与结晶裂纹发生的机制相同,强偏析元素铋的存在导致剥离概率极高。通孔拐角附近是应力应变的集中区,沿界面至焊盘外缘,应力应变逐渐降低。Sn-Bi-Ag-Cu系钎料焊点剥离的发生机制是由于Bi元素在焊盘/钎料界面富集使拐角附近钎料的液相线温度降低,结晶后期该区因固液共存而成为相对低塑性区,在应力作用下开裂并向焊盘外缘扩展。

Sn-Bi-Ag-Sb-Ge焊料合金基本性能研究

以纯度为99.95%的锡、铋、银、锑、锗为原料,采用熔炼和浇铸法制备试样。利用XRD衍射仪、扫描电镜、金相显微镜、差热分析仪、可焊性测试仪,静态抗氧化法检测了Ge对Sn-38Bi-0.7Ag-1.5Sb物相、组织、熔点、可焊性、抗氧化性的影响。结果表明,Ge的加入能使Bi相分布更广,晶粒变细;随着Ge的加入,合金熔点不变,熔程升高,Ge质量分数为0.007%时,熔程变化最小,流动性最好;随着Ge的增大,润湿性先变差后变好,Ge的含量为0.007%时,润湿性最好。Ge的加入使合金抗氧化性先增大后减少,确定合金最佳配方质量比为:Sn-38Bi-0.7Ag-1.5Sb-0.007Ge。

Sn-Bi-Ag无铅焊料组织性能研究

研究了不同含量Bi、Ag元素对Sn-Bi-Ag钎料组织结构及性能的影响。通过金相显微镜观察组织形貌,可焊性测试仪测试可焊性,万能材料试验机测试力学性能。实验结果表明:Bi能有效提高焊料弹性模量,降低熔点。0.7%含量Ag的添加对焊料润湿性影响明显。无铅焊料合金Sn-30Bi-0.7Ag拥有较高的弹性模量、润湿性以及导电性,具有良好的低温焊接能力。

Formation of Supersaturated Solid Solutions Bi-Ag and Bi-Zn by Rapid Solidification Using Melt Spinning Technique

Two eutectic alloys Bi-Ag and Bi-Zn were rapidly solidified using melt-spinning technique. X-ray diffraction analysis (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), and temperature dependence of resistivity (TDR) were performed. The solid solubility of both Ag and Zn was extended to the eutectic concentration due to rapid solidification by melt spinning technique and both alloys are single-phase solid solutions. The addition of Ag extended the unit cell in both a and c directions keeping the axial ratio c/a without change, and in case of Zn addition, the unit cell was increased in a direction and decreased in c direction leading to the decrease in the axial ratio c/a. The Bi-Ag eutectic alloy exhibited a semiconducting behavior with energy gap of 280 meV, while Bi-Zn eutectic alloy exhibited metallic behavior.

The Role of Silver Additions in Formation of Sn-Bi-Ag Semiconductor Alloys by Rapid Solidification

Five alloys Sn-5Bi-xAg (x = 0, 1, 2, 3, and 4 in at %) are produced by rapid solidification using melt-spinning technique. From temperature dependence of electrical resistivity (TDR), it is found that the Sn-5Bi-xAg (x = 1, 2, 3, 4 in at %) rapidly solidified by melt spinning technique are narrow band semiconductor alloys. The energy gap Eg decreases by increasing Ag concentration from 203 meV for Sn-5Bi-1Ag to 97.5 meV for Sn-5Bi-4Ag alloy. From x-ray diffraction analysis (XRD), it is found that the Hume-Rothery condition for phase stability is not satisfied for this alloy.

微量Ni对Sn-Bi-Ag焊料合金性能的影响

在Sn基无铅焊料合金中,Sn-Bi-Ag系焊料合金由于其较低的熔点和良好的力学性能,被认为是传统Sn-40Pb(%,质量分数)焊料合金的替代品。但是Sn-Bi-Ag系焊料合金的润湿性相较于Sn_(60)Pb_(40)焊料仍较差,并且关于Sn-Bi-Ag系焊料合金的研究主要集中在Sn-Bi共晶部分。利用扫描电镜配备能谱仪(SEM+EDS)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描热量仪(DSC)、电子万能试验机、高温接触角测量仪等分析测试方法研究了在Sn-Bi亚共晶部分添加微量Ni元素,对Sn-xBi-1Ag(x=35,37,45,47;%,质量分数)系焊料合金的微观组织、熔化性能、抗拉强度、润湿性能及界面反应的影响。结果表明:在Sn-Bi-1Ag系焊料中加入0.5%Ni(质量分数)后,其组织中形成了Ni_(3)Sn_(4)相,改善了焊料合金的润湿性能,虽然其抗拉强度有所降低,但仍优于传统Sn_(60)Pb_(40)焊料;同时,微量Ni加入后对焊料合金的主峰起始点温度,主、次峰温度并无明显变化,但当Bi含量为45%或47%时,焊料合金的熔程扩大。此外,Sn-Bi-Ag-Ni/Cu界面处(Cu,Ni)_(6)Sn_(5)层的厚度相比于Cu_(6)Sn_(5)层较薄,而且更加连续、致密。对于开发低温光伏焊料提供了实验依据,具有重要意义。

三元系Sn-Bi-Ag焊料合金相结构,组织与性能研究

在很多情况下,待焊接器件对温度敏感,需要低温焊接, Sn-Bi二元合金共晶温度为139℃,能够满足低温焊料的要求,但Bi的加入会使材料变脆,加入少量Ag形成金属间化合物Ag_3Sn可改善合金的脆性。以纯度为99.95%的锡、铋及银为原料按一定比例熔融,浇铸成一定形状的试样,利用X射线衍射仪(XRD),金相显微镜(OM),热分析仪,扫描电镜(SEM),万能材料试验机,可焊性测试仪检测样品的物相、组织、熔点、显微形貌、化学组成、抗拉强度和可焊性。研究Bi和Ag对相组成、组织、熔点和可焊性等的影响,分析了SnBiAg三元相图的冷却凝固过程。结果表明:经过XRD检测可知, SnBiAg合金的主晶相为体心立方结构的β-Sn相和菱形层状结构的Bi相。冷却凝固过程中,先析出β-Sn相,随后析出Ag_3Sn相和Bi相。随着Bi相增多, Sn相减少, Ag_3Sn相变化不明显,符合相平衡原理;随着Ag的增加, Sn相、 Bi相基本没有变化,而Ag_3Sn相随Ag含量的增加而增加。Bi含量增加,熔点略有降低, Bi相由条状变成块状,润湿性总体变差; Ag含量增加,可降低Bi的偏析,熔点不变,润湿性变好,最终确定了较佳的合金配方为Sn-38Bi-0.7Ag。

Ge对Sn-Bi-Ag焊料合金性能的影响

采用熔炼和浇铸法制备试样,利用XRD衍射仪、金相显微镜、差热分析仪、可焊性测试仪、静态抗氧化法和排水法测试了Ge对Sn-38Bi-0.7Ag物相、组织、熔点、可焊性、抗氧化性和密度的影响.结果表明:Ge的加入使Bi相体积分数增加,晶粒变细;随着Ge的加入,合金熔点不变,密度、可焊性稍有降低,随着Ge含量的增多,这种影响变得不明显;Ge的加入使合金抗氧化性先增大后减少,确定Ge的适宜添加量为0.007%.

基于Bo-BiLSTM网络的IGBT老化失效预测方法

针对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)受热应力冲击后对其进行老化失效预测精度不高的情况,提出一种基于贝叶斯优化(Bo)-双向长短期记忆(BiLSTM)网络的IGBT老化失效预测方法。首先分析IGBT模块老化失效原理,然后基于NASA老化实验数据集建立失效特征数据库,最后利用Matlab软件构造Bo-BiLSTM网络预测失效特征参数数据。选取常用回归预测性能评估指标将长短期记忆(LSTM)网络模型、BiLSTM网络模型与Bo-BiLSTM网络模型的预测结果进行对比分析。结果表明,Bo-BiLSTM网络的模型拟合精度更高,基于Bo-BiLSTM网络的IGBT老化失效预测方法具有较好的预测效果,能够应用于IGBT的失效预测。

电刷镀Ag-Bi合金镀层的结构与耐蚀性能研究

目的采用电刷镀技术制备Ag-Bi合金镀层,揭示镀层的微观结构特征与耐腐蚀性能。方法基于酸性硫代硫酸钠无氰镀液体系,利用电刷镀技术在铜基体上制备了纯银以及Ag-Bi合金镀层。利用XRD和SEM分析了镀层的物相组成和微观形貌,采用显微硬度计测试了镀层的硬度,通过极化曲线和电化学阻抗谱对镀层的耐腐蚀能力进行了表征。结果电刷镀制备的合金镀层均由面心立方结构Ag(Bi)过饱和固溶体组成,在Ag-15.64Bi合金镀层中还形成了六方结构α-Bi相。所制备的镀层具有纳米级晶粒尺寸,范围为13.5~21nm。与纯Ag镀层相比,电刷镀Ag-Bi合金镀层的致密性和平整度明显提高。合金镀层的硬度随着Bi含量的增加而增加,最高为220.7HV。镀层的自腐蚀电位和电荷转移电阻随着Bi含量的增加先增加后减小,腐蚀电流密度呈现相反趋势,Ag-4.52Bi镀层具有最佳的耐腐蚀能力,其自腐蚀电位为-0.189 V,腐蚀电流密度为1.76×10^(-2) mA·cm^(-2),电荷转移电阻为1635Ω·cm^(2)。结论通过在酸性硫代硫酸钠镀液中加入硝酸铋,可以电刷镀制备Ag-Bi合金镀层。Bi元素含量对镀层的显微硬度和耐腐蚀能力均具有显著影响。随着镀层中Bi元素的增加,固溶强化、细晶强化效应使镀层的硬度明显增加。合金镀层中孔隙和缝隙等结构缺陷的减少阻碍了腐蚀介质的渗入,Bi元素对镀层钝化膜的形成具有促进作用,最终使镀层的耐腐蚀性能得到提升。

耐水解PLA/PBS/滑石粉复合材料的制备及性能

制备了不同质量分数双(2,6-二异丙基苯)碳化二亚胺(Carbo D)的聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/滑石粉复合材料。通过力学性能测试、端羧基滴定测试、傅里叶变换红外光谱分析、差示扫描量热分析以及水解老化测试研究了复合材料的水解稳定性。结果表明:Carbo D的加入可以明显提高PLA/PBS/滑石粉复合材料的耐水解性能,当Carbo D质量分数为1.0%时,复合材料综合性能最好,拉伸强度45.68 MPa,冲击强度5.54 kJ/m^(2),在85℃、85%湿度条件下,经48 h水解老化后复合材料拉伸强度仍达到31.62 MPa,仅下降了30.78%。

Cu添加对Mg-Bi合金铸态组织和沉淀硬化的影响

制备Mg-5Bi-xCu(x=0,0.2,0.5,1.0,质量分数,%)合金铸锭,研究其铸态组织和沉淀硬化行为。结果表明:铸态Mg-Bi-Cu合金主要由α-Mg枝晶、Mg3Bi_(2)相、MgCu_(2)相和Mg_(2)Cu相组成,Mg_(3)Bi_(2)相和α-Mg基体的取向关系为(■)Mg_(3)Bi_(2)//(■)Mg、[■]Mg_(3)Bi_(2)//[■]Mg,Mg_(2)Cu相和Mg_(3)Bi_(2)相之间的取向关系为(■)Mg_(2)Cu//(■)Mg_(3)Bi_(2)、[■]Mg2Cu//[0001]Mg_(3)Bi_(2)。铸态合金硬度随Cu添加量提高先增大后减小,添加0.5%Cu时硬度最高,为(50.9±1.2)HV。固溶态Mg-5Bi-0.5Cu合金硬度为(49.8±0.9)HV。在175℃时效64 h后,硬度达到峰值(56.1±0.7)HV。时效硬度的提高主要是由于高密度Mg3Bi2相的沉淀强化作用,且由于Cu元素的添加,长杆状Mg3Bi2沉淀相转变为颗粒状和短棒状Mg_(3)Bi_(2)沉淀相。

基于三种预测模型的乳腺超声BI-RADS分类3~5类结节恶性危险分层量化评分研究

目的 探讨更加客观、准确、规范、简单易推广的乳腺结节量化评估分类标准。方法 回顾性分析2019年1月至2023年2月在深圳市人民医院及深圳市龙华区妇幼保健院行超声检查并有明确病理结果的644个乳腺结节,应用SPSS统计学软件随机分为训练组(n=439)和测试组(n=205)。收集乳腺结节的超声声像特征、年龄、病理结果等资料,分别建立基于计数法、权重法和回归公式法的量化评分预测模型,并绘制受试者工作特征(ROC)曲线,以ROC曲线下面积(AUC)和测试试验对标病理结果分析各预测模型的诊断效能,并与BI-RADS分类的诊断效能进行比较,筛选出兼具有效性和特异度的最优模型。结果 训练组的439个乳腺结节中,良性结节328个,恶性结节111个。基于计数法、权重法、回归公式法的评分标准均为客观地评估乳腺结节的分类标准,诊断效能均优于传统BI-RADS分类。基于权重法和回归公式法的预测模型对良恶性乳腺结节的诊断价值高于计数法,基于权重法和回归公式法的预测模型对良恶性乳腺结节的诊断价值差异无统计学意义(P> 0.05)。结论 基于权重法建立BI-RADS分类量化评分标准更客观实用,易于临床推广。

电子组装用高温无铅钎料的研究进展

分析了国内外电子组装用高温无铅钎料的研究现状。指出目前常用的高温钎料仍然是高Pb焊料或80Au-20Sn钎料,导致焊料含Pb而污染环境,或者含质量分数为80%的Au而使焊料成本奇高。指明了Bi-Ag系钎料具有潜力替代高Pb焊料或80Au-20Sn钎料。未来的研究将在成分设计及可靠性等方面进行探索,以最终找到既经济又可替代传统高铅钎料的高温无铅钎料。

电子组装用高温无铅钎料的研制

Bi-Ag合金是一种替代高铅钎料的芯片封装无铅焊料。研制了Bi-2.5Ag、Bi-2.5Ag-0.1RE、Bi-5Ag-0.1RE、Bi-7.5Ag-0.1RE、Bi-10Ag、Bi-10Ag-0.1RE钎料。结果表明,该合金系钎料的熔化温度范围随Ag含量的增加而增大,而且其润湿性能良好,润湿角都处于30o～40o。不同Ag含量的Bi-Ag/Cu接头在界面处发生断裂,剪切强度差别不大,都略大于30MPa。Bi-Ag/Cu界面没有金属间化合物形成,结合强度较弱。

Sn-6Bi-2Ag(Cu,Sb)无铅钎料合金微观组织分析

利用差示扫描量热计 (DSC)测定了Sn 6Bi 2Ag ,Sn 6Bi 2Ag 0 .5Cu ,Sn 6Bi 2Ag 2 .5Sb三种新无铅钎料合金的熔化温度。结果表明 ,少量Cu的加入能降低Sn Bi Ag系无铅钎料合金的熔化温度 ,而Sb的加入使合金的熔化温度升高。利用光学显微镜 (OM )、扫描电子显微镜 (SEM )、能谱分析 (EDX)对合金的微观组织进行了分析与比较 ,钎料合金的微观组织与冷却条件和合金元素的含量有关 ,Sb的加入使析出相的尺寸细化。硬度测定表明Sn Bi Ag(Cu ,Sb)无铅钎料合金的硬度远大于纯Sn的硬度 ,加入少量的Cu(0 .5 % ) ,Sb(2 .5 % )对Sn Bi

火法-湿法联合工艺处理铅铋银硫化矿综合回收有价金属

研究采用火法 湿法联合工艺处理铅铋银硫化矿 ,综合回收有价金属。铅铋银硫化矿直接碱法熔炼 ,分别处理产出的铅铋合金、浮渣和冰铜 ,回收铅、铋、银、铜、钼、锌等。“火法 湿法联合流程”适宜于铅、铋、贵金属及稀散金属的混合硫化矿 ,有价金属的综合回收效果良好。该方法对环境无污染 ,能耗和原材料消耗少 ,金属综合回收率高 。

电子无铅软钎料的超电势研究

主要研究了Sn -Ag系合金钎料的超电势 ,并且与传统的Sn- 40Pb合金进行了对比 ,提出了无铅软钎料研究与开发中应当考虑因超电势变化而引起的问题。在酸、碱两种不同的溶液环境中 ,无铅软钎料和Sn- 40Pb合金的超电势有一定的差异 ,含Bi的Sn-Ag系合金的超电势较低 ,但微量的轻稀土的加入可显著地提高钎料的超电势 ;而在碱性溶液中 ,Sn -Ag系合金的超电势较高 ,但阳极极化、钝化时 ,临界电流和临界电位均低于Sn-

锌电积用Pb-Ag-Bi阳极的电化学行为

制备了一种新型的锌电积用阳极Pb-Ag(0.8%,ω)-Bi(0～5.0%,ω),测试了该三元合金的电化学性能并与工业用Pb-Ag(0.8%,ω)阳极进行了对比.结果表明,阳极过电位随着合金中Bi含量的提高而降低,当Bi含量为1.0%(ω)和5.0%(ω)时,其阳极过电位比Pb-Ag(0.8%,ω)阳极分别低了40～50 mV和60～80 mV.用LSV法检测了阳极表面氧化膜的形成过程,并用XRD和SEM技术分析了膜的成分和形貌.2种阳极的表面氧化膜都主要由α-PbO_2和β-PbO_2组成,但具有不同的结构.与Pb-Ag(0.8%,ω)阳极相比,Pb-Ag(0.8%,ω)-Bi(1.0%,ω)阳极的表面膜结构更加规则、细致,但Pb-Ag(0.8%,ω)-Bi(3.0%,ω)阳极的表面膜又表现出与基体结合不紧密,呈疏松碎片状结构的特点.

Ag/Bi-TiO_2的制备及光催化气相甲苯性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备Ag/Bi-TiO2光催化剂,通过XRD、SEM、BET及UV-VisDRS对催化剂进行表征,并对其可见光催化气相甲苯的活性进行了考察。结果表明,与纯TiO2相比,Ag/Bi-TiO2光催化剂的晶粒粒径减小,比表面积增大,同时Bi—O—Ti键以及Ag杂质能级的形成,拓宽了TiO2的光吸收范围,减少了光生电子-空穴的复合几率,提高TiO2的光催化活性。当焙烧温度为450℃时,0.001Ag/0.05Bi-TiO2光催化剂(n(Ag)/n(TiO2)=0.001,n(Bi)/n(TiO2)=0.05)对甲苯的降解效率能达到77.7%,比纯TiO2提高了72.6%。