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SnBi36Ag0.5Sbx焊料合金组织与性能 被引量:2
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作者 朱文嘉 赵中梅 +3 位作者 龙登成 张欣 秦俊虎 卢红波 《有色金属科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第4期536-542,共7页
向SnBi36Ag0.5合金中加入不同含量的Sb元素,按设计的质量比将Sn、Bi、Ag、Sb纯金属在450℃熔化,保温6 h、320℃浇铸,制备成SnBi36Ag0.5Sbx(x=0.3、0.7、1.0、1.5、2.0)焊料合金。并对合金的显微组织、相成分、熔点、润湿性、力学性能进... 向SnBi36Ag0.5合金中加入不同含量的Sb元素,按设计的质量比将Sn、Bi、Ag、Sb纯金属在450℃熔化,保温6 h、320℃浇铸,制备成SnBi36Ag0.5Sbx(x=0.3、0.7、1.0、1.5、2.0)焊料合金。并对合金的显微组织、相成分、熔点、润湿性、力学性能进行表征,研究Sb含量对合金性能的影响。结果表明该合金由网状Bi相、基体Sn相、颗粒状和短杆状的富Bi相、Ag3Sn构成。在一定范围内,Sb元素绝大部分固溶于Sn基体相中,难以析出SnSb化合物。Sb的添加使合金的液相线温度和熔程明显提高。随着Sb含量增高,润湿时间越长,润湿力越低,润湿性能下降。当Sb含量为2%时,抗拉强度最高值为97.09 MPa。添加少量的Sb对Sn-Bi系中Bi合金焊料性能产生明显影响。 展开更多
关键词 snbi36Ag0.5Sbx焊料合金 显微组织 润湿性 力学性能
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冷却方式和应变速率对SnBi36Ag0.5合金力学性能的影响 被引量:1
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作者 秦俊虎 朱文嘉 +2 位作者 于梦飞 李润萍 张欣 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期514-519,525,共7页
研究了熔炼制备的SnBi36Ag0.5无铅焊料于水冷、空冷、模冷三种方式冷却后,在应变速率为0.00067,0.00167和0.00333 s^(-1)下的力学性能和断裂行为。利用X射线衍射仪(XRD)、光学金相显微镜(OM)、扫描电镜能谱(SEM)和万能材料试验机分别对... 研究了熔炼制备的SnBi36Ag0.5无铅焊料于水冷、空冷、模冷三种方式冷却后,在应变速率为0.00067,0.00167和0.00333 s^(-1)下的力学性能和断裂行为。利用X射线衍射仪(XRD)、光学金相显微镜(OM)、扫描电镜能谱(SEM)和万能材料试验机分别对合金的物相、显微组织、断口形貌和力学性能进行表征。结果表明,冷却速度增加使焊料脆硬富Bi相和Ag_(3)Sn相得到细化,析出的富Bi颗粒减少。冷却速度越大、应变速率越小,合金的抗拉强度越低,断后延伸率越高。合金断口形貌逐渐由脆性断裂变为韧脆混合型断裂,韧窝的数量和面积逐渐增大。当冷却方式为水冷,应变速率为0.00067 s^(-1)时,合金的延伸率有最大值78.58%,应变速率为0.00333 s^(-1)时延伸率也能达到55.76%,通过水冷能明显改善合金的脆性。 展开更多
关键词 snbi36Ag0.5焊料 显微组织 力学性能 断裂行为
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元素掺杂对Bi电迁移影响的第一原理计算 被引量:1
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作者 庞学永 刘志权 +1 位作者 王绍青 尚建库 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期875-881,共7页
应用第一原理方法研究通过元素掺杂来抑制SnBi无铅焊料中Bi的电迁移问题。在SnBi体系中掺杂Zn和Sb元素,通过用近弹性带方法计算掺杂体系中Bi元素的扩散能垒。结果表明:加入Sb之后,Bi的扩散能垒由原来的0.32 eV升高到0.46 eV,扩散激活能... 应用第一原理方法研究通过元素掺杂来抑制SnBi无铅焊料中Bi的电迁移问题。在SnBi体系中掺杂Zn和Sb元素,通过用近弹性带方法计算掺杂体系中Bi元素的扩散能垒。结果表明:加入Sb之后,Bi的扩散能垒由原来的0.32 eV升高到0.46 eV,扩散激活能由原来的1.14 eV升高到1.18 eV;加入Zn后,Bi的扩散能垒由原来的0.32 eV升高到0.48 eV,扩散激活能由原来的1.14 eV升高到1.22 eV。由此可得,Zn和Sb的加入都能够提高Bi的扩散激活能,起到抑制扩散的作用。通过分析态密度可知:加入Zn和Sb后,体系中Sb与Bi的p态曲线几乎完全重合,比Sn与Bi的p态曲线重合度高很多,说明Sb和Bi的共价键作用很强,且比Sn-Bi的共价键作用强,从而增加Bi的扩散能垒。同样,Zn和Bi的p态曲线重合度也比Sn和Bi的曲线重合度高很多,表明Zn—Bi的共价键同样比Sn—Bi的共价键强,所以Zn的加入同样增加Bi的扩散能垒。总结说来,Sb和Zn的掺杂能够抑制SnBi焊料中Bi的电迁移。 展开更多
关键词 第一原理计算 电迁移 snbi无铅焊料 元素掺杂
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SnBi36Ag0.5Cux焊料合金组织、性能研究 被引量:1
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作者 徐凤仙 朱文嘉 +6 位作者 严继康 唐丽 冷崇燕 甘国友 张欣 秦俊虎 卢红波 《昆明理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2022年第5期32-39,共8页
以SnBi36Ag0.5为基础成分,按质量比熔炼浇铸SnBi36Ag0.5Cux(x=0%、0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、1.0%)焊料合金,探讨Cu对SnBi36Ag0.5焊料合金凝固、显微组织、熔点、润湿性、力学性能的影响.使用的计算软件和设备为Thermo-Calc2022a、直读... 以SnBi36Ag0.5为基础成分,按质量比熔炼浇铸SnBi36Ag0.5Cux(x=0%、0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、1.0%)焊料合金,探讨Cu对SnBi36Ag0.5焊料合金凝固、显微组织、熔点、润湿性、力学性能的影响.使用的计算软件和设备为Thermo-Calc2022a、直读光谱仪、X射线衍射仪、蔡司金相显微镜、场发射扫描电镜能谱(Field Emission Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Spectrometer,FESEM-EDS)、DSC131示差扫描量热仪、可焊性测试仪和万能材料试验机.结果表明:添加Cu后会形成Cu_(6)Sn_(5);随着Cu含量升高,Cu_(6)Sn_(5)逐渐增多,Bi相变细小,分布更均匀;Cu使固、液相线温度略微升高;当Cu含量为0.09%时,润湿时间和润湿力最大;Cu的添加使抗拉强度升高,当Cu含量为0.54%时达到最大值. 展开更多
关键词 snbi36Ag0.5焊料 微量元素Cu 凝固分析 基本性能和组织
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SnBi/Cu界面Bi偏聚机制与时效脆性抑制 被引量:8
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作者 张青科 邹鹤飞 张哲峰 《中国科学:技术科学》 CSCD 北大核心 2012年第1期13-21,共9页
长期时效的SnBi/Cu界面出现的Bi偏聚导致的界面脆性大大限制了Sn-58Bi低温无铅焊料的使用,因此有必要在理解其产生机制的基础上研究抑制界面Bi偏聚及时效脆性的方法.本文首先根据SnBi/Cu焊接界面在液态反应(回流焊接)和固态时效过程中... 长期时效的SnBi/Cu界面出现的Bi偏聚导致的界面脆性大大限制了Sn-58Bi低温无铅焊料的使用,因此有必要在理解其产生机制的基础上研究抑制界面Bi偏聚及时效脆性的方法.本文首先根据SnBi/Cu焊接界面在液态反应(回流焊接)和固态时效过程中的Bi偏聚行为讨论了偏聚形成的机制,而后阐述了Cu基体合金化和回流温度对Bi偏聚行为的影响,并讨论了合金化抑制Bi偏聚的微观机制.此外还比较了SnBi/Cu和SnBi/Cu-X焊接接头的拉伸、疲劳性能和断裂行为,证明了在消除界面Bi偏聚之后SnBi/Cu界面在拉伸和疲劳载荷下均不会出现脆性断裂,最后基于以上理解提出了消除界面脆性的新工艺方法. 展开更多
关键词 snbi焊料 Bi偏聚 界面脆性 基体合金化 回流温度
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