非晶合金具有一系列優(yōu)良的物理和化學(xué)性能,因而極具潛在的工程應(yīng)用價值。非晶合金處于熱力學(xué)上的亞穩(wěn)態(tài),在受熱的條件下趨于向穩(wěn)定的晶態(tài)轉(zhuǎn)變,即發(fā)生結(jié)構(gòu)弛豫、晶化等結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,其間原子分布和能量狀態(tài)將發(fā)生一系列變化。因此,在非晶合金的連接過程中,應(yīng)該限制熱量的輸入。軟釬焊作為一種低溫連接技術(shù),可以在低于非晶晶化溫度下實施,為非晶合金的連接提供了可行性。本文采用了純錫、錫銅（SnCu）、錫銀銅（SnAgCu,SAC）、共晶錫鉛（E-SnPb）四種釬料作為潤濕過程中的熔融金屬;采用非晶態(tài)和晶態(tài)鈷基、鎳基、鐵基合金作為基板;結(jié)合潤濕平衡法來對不同體系進行可焊性評估。獲得實驗結(jié)果如下:（1）對于鈷基合金基板而言,在整個潤濕過程中去除氧化膜的反應(yīng)起著決定性的作用,故依據(jù)四種軟釬料與氧化膜的反應(yīng)性,潤濕性順序為:Sn≈E-SnPb>SnCu>SAC,且隨著溫度的升高,潤濕性逐漸改善。非晶態(tài)和晶態(tài)基板相比,非晶態(tài)的反應(yīng)更充分,潤濕性更好。（2）不同狀態(tài)鎳基合金基板與釬料的潤濕性有所不同,對非晶態(tài)基板而言,界面處去除氧化膜反應(yīng)對潤濕性的影響大于釬料自身的性質(zhì),含錫量高的釬料反應(yīng)性強,潤濕性好,但SA... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

(a)三相線處楊氏平衡示意圖,(b)θ=0°,(c)0°＜θ＜90°,(d)90°＜θ＜180°,(e)θ=180°式中sv、sl、lv分別表示固/氣、固/液、氣/液的表面張力，θ定義為接觸角，指

碩士學(xué)位論文3越小說明潤濕性越好。常見的根據(jù)接觸角來體現(xiàn)潤濕性的實驗方法有座滴法(Sessiledropmethod)[13]、移滴法(Transferrreddropmethod)又稱液橋過渡法[23]、落置液滴法(Dipenseddropmethod)[24]、二維原位觀測裝置(Two-dimensionalexperimentalset-up)[25]等。同時配備光學(xué)圖像采集系統(tǒng)提取潤濕相關(guān)參數(shù)，具體形式如圖1.2所示，其中各個方法都有自己的優(yōu)勢和不足，且隨著國內(nèi)外科研水平的逐步提高，實驗方法的不足之處已經(jīng)有效地得到了改善。圖1.2(a)是傳統(tǒng)的座滴法，是指在高真空高溫環(huán)境下，待熔金屬和基板一同加熱來觀測接觸角，通過接觸角的變化來反映液/固體系潤濕性的一種方法。此法簡捷，易于操作，在潤濕研究中最為常見[13-16]。采用此方法，當溫度還未達到設(shè)定值時，無法避免釬料與基板金屬提前發(fā)生相互作用或合金化，致使時間零點很難準確把握。另一方面，在升溫過程中伴隨著界面反應(yīng)時，界面結(jié)構(gòu)的真實性也會受到影響，從而不能保證數(shù)據(jù)的準確性。圖1.2(b)所示方法，要求已熔化的釬料金屬與下面的托板不發(fā)生反應(yīng)，且轉(zhuǎn)移液滴的時候容易造成液滴振蕩，導(dǎo)致最后測得的接觸角不準確。圖1.2(c)所示方法克服了傳統(tǒng)座滴法中存在的一些不足，但不能消除熔滴在剛滴落時自身產(chǎn)生的振動，在分析采集到的圖像數(shù)據(jù)時，容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)的波動，需嚴格控制滴落距離。(b)和(c)中的方法通過潤濕過程中液滴輪廓的采集，有利于對不同體系鋪展動力學(xué)的研究。圖1.2(d)中所示方法的出現(xiàn)，可實現(xiàn)潤濕體系熔滴的鋪展以及界面反應(yīng)的二維原位觀察，但此實驗裝置只適用于低溫潤濕體系，并且要求實驗材料與石英玻璃不反應(yīng)。圖1.2(a)座滴法[13],(b)移滴法[23],(c)落置液滴法[24],(d)二維原位觀測裝置[25]除了接觸角以外，也有部分研究者通過潤濕平衡曲線中的

碩士學(xué)位論文5圖1.3(a)標準潤濕平衡曲線示意圖,(b)樣品潤濕平衡時受力情況,(c)曲線中日本工業(yè)標準有關(guān)參數(shù),(d)曲線中國際電子協(xié)會標準有關(guān)參數(shù)潤濕平衡法與座滴法相比存在一定的優(yōu)勢和不足，如前者測量過程中無真空度的要求，故滿足了實際生產(chǎn)中大氣環(huán)境下可焊性的評定標準，且前者的實驗周期大約在一分鐘左右，而后者約幾十分鐘甚至數(shù)百分鐘，說明前者十分有效地縮短了評估周期，提高了評估效率。同時也說明了這種快速有效的評定方法特別適用于熱敏材料的潤濕性評估。然而，前者使用助焊劑來去除樣品表面氧化膜，如圖1.3(b)所示，界面處為釬料和助焊劑的界面張力而非液體自身的表面張力，因此助焊劑的涂抹程度不可避免的對實驗結(jié)果有所影響。綜上所述，潤濕平衡法更貼近于生產(chǎn)，是工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中快速有效的評價方法。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1錫基釬料/鈷基合金體系的潤濕性研究現(xiàn)狀鈷基非晶由于具有低矯頑力和高磁導(dǎo)率的磁學(xué)特性，在電子器件中具有良好的應(yīng)用前景，如用于磁通門傳感器、磁屏蔽材料、變壓器開關(guān)等元件，且工業(yè)上常用釬焊的方法來滿足鈷基非晶合金制備尺寸的要求。最近幾年國內(nèi)外對鈷基非

【參考文獻】：
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本文編號：3511003