碳化硅陶瓷具有化學穩(wěn)定性高、耐腐蝕性好和熱膨脹系數(shù)低等優(yōu)點,在電子電氣等領域具有廣泛的應用前景。針對其脆性大和難以加工的缺點,采用活性釬焊的方法連接碳化硅陶瓷或金屬,制成具有復雜形狀或者兼具陶瓷-金屬各自優(yōu)異性能的復合構件。潤濕性試驗是預估釬料連接陶瓷的釬焊性能的重要環(huán)節(jié)。本文主要研究了不同含量的Ti元素的Sn0.3Ag0.7Cu（SAC）釬料在碳化硅陶瓷表面的潤濕性,研究了溫度和Ti含量對潤濕行為和界面組織的影響。分析了界面熱力學和釬料的鋪展動力學,闡述了Ti的活化機制。最后使用SAC-x Ti釬料實現(xiàn)了碳化硅/碳化硅的直接連接,研究了Ti含量和釬焊溫度對釬焊接頭的組織和力學性能的影響。采用座滴法研究了溫度和Ti含量對SAC-x Ti釬料在碳化硅表面潤濕性的影響。隨溫度的升高,Ti逐漸向釬料中溶解,向碳化硅表面聚集,之后界面生成反應物,導致接觸角隨溫度的升高線性降低,最后達到穩(wěn)態(tài)平衡階段。不同Ti含量的等溫潤濕性試驗結果顯示,隨著Ti含量的增加,平衡接觸角呈先減小后增加的變化,平衡態(tài)的釬料的形狀由球形變?yōu)榍蚬谛沃笞優(yōu)橥古_形;在Ti含量為1.5wt.%時,獲得最小接觸角（9.3°）,... 

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景與研究目的及意義
    1.2 SiC表面潤濕性研究現(xiàn)狀
    1.3 SiC陶瓷的釬焊研究現(xiàn)狀
    1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 試驗材料及方法
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗設備及過程
        2.2.1 試驗設備
        2.2.2 試驗過程
    2.3 試驗結果分析及性能測試
        2.3.1 微觀組織分析
        2.3.2 力學性能測試
第3章 SnAgCu-xTi釬料在SiC表面的潤濕行為研究
    3.1 引言
    3.2 釬料在SiC表面的潤濕鋪展行為
        3.2.1 溫度對潤濕鋪展行為的影響
        3.2.2 Ti含量對潤濕鋪展行為的影響
    3.3 潤濕界面微觀組織分析
        3.3.1 典型界面微觀組織
        3.3.2 溫度對界面微觀組織的影響
        3.3.3 Ti含量對界面微觀組織的影響
    3.4 潤濕性及鋪展機制
        3.4.1 界面熱力學
        3.4.2 鋪展動力學分析
        3.4.3 潤濕機制
    3.5 本章小結
第4章 SnAgCu-xTi釬料釬焊SiC陶瓷
    4.1 引言
    4.2 典型SiC/SAC-Ti/SiC釬焊接頭微觀組織
    4.3 Ti含量對接頭組織和力學性能的影響
        4.3.1 Ti含量對接頭組織的影響
        4.3.2 Ti含量對接頭力學性能的影響
    4.4 釬焊溫度對接頭組織和力學性能的影響
        4.4.1 釬焊溫度對接頭組織的影響
        4.4.2 釬焊溫度對接頭力學性能的影響
    4.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及其他成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]碳化硅半導體技術及產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 劉興昉,陳宇.  新材料產(chǎn)業(yè). 2015(10)
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[3]碳化硅陶瓷的應用現(xiàn)狀[J]. 柴威,鄧乾發(fā),王羽寅,李振,袁巨龍.  輕工機械. 2012(04)
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博士論文
[1]Sn-Bi基焊料組織與性能研究[D]. 陳旭.東南大學 2017
[2]Ti-Al系熔體與陶瓷的潤濕性及界面相互作用的行為研究[D]. 劉許旸.重慶大學 2016
[3]SiO2-BN陶瓷與Invar合金釬焊中間層設計及界面結構形成機理[D]. 楊振文.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[4]金屬熔體在碳化物陶瓷上的潤濕性及鋪展動力學[D]. 林巧力.吉林大學 2011

碩士論文
[1]2Si-B-3C-N陶瓷與Nb的釬焊工藝及機理研究[D]. 沈彥旭.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[2]SiC陶瓷與金屬W的連接及工藝研究[D]. 魏倩倩.武漢理工大學 2012



本文編號：3661229