Реферат
Введение 4
1 Анализ литературных данных 5
1.1 Диффузионная пайка композиционными припоями 5
1.2 Взаимодействие расплава с наполнителем и основным металлом в
процессе пайки 10
1.3 Диффузионные процессы в паяном шве в твердой фазе 14
1.4 Особенности взаимодействия расплавов галлия и твердых металлов 16
1.5 Применение композиционных припоев на основе галлия 21
2 Методы исследований химического состава, структуры и свойств в
микрообъёмах паяного шва 24
2.1 Схема эксперимента 24
2.2 Исходные материалы и технологии получения образцов 24
2.3 Термическое оборудование 26
2.4 Металлографические исследования 27
2.5 Исследования элементного и фазового состава 28
2.6 Определение механических свойств 29
3 Экспериментальное оборудование и методы проведения исследований 30
3.1 Исследование влияния химического состава на свойства композиционного припоя 31
3.2 Исследование влияния фракционного состава наполнителя на свойства композиционного припоя 41
3.3 Свойства паяных соединений 43
Заключение 46
Список использованных источников 48
Так как таллиевые припои обладают низкой температурой плавления, хорошей смачивающей способностью, таллиевые припои хорошо подходят для соединения разнородных материалов в разных отраслях промышленности.
Применение композиционных паст-припоев на основе галлия позволяет соединять материалы при комнатной температуре, обеспечивают вакуумную прочность, комплекс механических и эксплуатационных свойств.
Свойства паяного соединения определяются характером и кинетикой взаимодействия галлия с наполнителями и соединяемыми материалами.
Проведен литературных анализ, в результате которого было изучено взаимодействие расплава с наполнителем и основным металлом в процессе пайки, какие диффузионные процессы происходят в паяном шве в твердой фазе и особенности взаимодействия расплавов галлия и твёрдых металлов.
Приведены методики исследования образцов.
Получены экспериментальные образцы взаимодействия сплавов меди, серебра, медно-серебряного сплава и жидкого галлия. Были построены кривые роста диффузионных слоев при температуре 150 °C и выдержки до 30 ч., наибольшая скорость присуща для взаимодействия эвтектического медно-серебряного сплава с галлием. Диффузионный рост на графике имеет параболическую зависимость. Получены рентгенограммы экспериментальных образцов. Установлено при взаимодействии меди с галлием образуется химическое соединение CuGa2, при взаимодействии серебра с галлием образуется химическое соединение Ag5Ga2 и при взаимодействии медно-серебряных сплавов с галлием образуется CuGa2 и Ag5Ga2.
Влияние состава легкоплавкой основы на кинетику взаимодействия с медным и медно-серебряным сплавом.
Также при взаимодействии галлия и медно-серебряного сплава были обнаружены двойные соединения, тройных соединении установлено не было. Проведено измерение микротвердости исходных сплавов и образующихся фаз.
Методика взаимодействия композиционных паст-припоев на основе галлия, меди, олова и серебра. Контроль и само исследование производилось на специальном термическом, металлографическом оборудовании.
Были изучены и проведены исследования взаимодействия меди, серебра, медно-серебряного сплава с жидким галлием на использования этого диффузионного-твердеющего сплава в качестве паст-припоя, температуры при которых были проведены исследования составили 150 °C и 200 °C.
Благодаря результатам исследования взаимного влияния всех компонентов жидкометаллических сплавов на кинетику процесса фазообразования был построен график роста диффузионного слоя. Было установлено, что рост диффузионного слоя больше у медно-серебренного сплава, чем у других сплавов.
Определены температуры распая от температуры изотермической выдержки меди больше чем у медно-серебряного сплава.
При определении свойств паяных соединений было проведено испытание на растяжение образцов соединения пропоем, где наполнителем являлась медь и эвтектический медно-серебряный сплав. Установлено, что у припоя где наполнителем является медь пик нагрузки равен 22 Мпа, а у припоя где наполнителем является эвтектический медно-серебряный сплав 24 Мпа. Построена зависимость температуры распая от температуры изотермической выдержки, где медь при температуре выдержки равной 500 °C температуры распая составила порядка 850 °C, медно-серебряный сплав же при такой же температуре выдержки имеет температуру распая около 790 °C.
