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热解还原法制备镀镍ZrO_(2)增强低银SnAgCu系复合钎料及其钎焊

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稀有金属材料与工程 2023年第8期52卷 2876-2884页

作者：吴咏锦张柯柯吴婉王冰莹高一杰刘鹏河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心河南洛阳471023

采用热分解-还原法制备镀镍ZrO_(2)增强相,粉末冶金法制备镀镍ZrO_(2)增强Sn1.0Ag0.5Cu复合钎料,研究了ZrO_(2)纳米颗粒表面金属化以及其对Sn1.0Ag0.5Cu复合钎料的微观结构、材料性能及钎焊接头的影响。结果表明:经机械预处理的ZrO_(2)... 详细信息

采用热分解-还原法制备镀镍ZrO_(2)增强相,粉末冶金法制备镀镍ZrO_(2)增强Sn1.0Ag0.5Cu复合钎料,研究了ZrO_(2)纳米颗粒表面金属化以及其对Sn1.0Ag0.5Cu复合钎料的微观结构、材料性能及钎焊接头的影响。结果表明:经机械预处理的ZrO_(2)粒径减小、团聚降低;采用热分解-还原法成功地制备出了镀镍ZrO_(2)增强相,Ni粒子以8~11 nm间距均匀附着于ZrO_(2)表面,ZrO_(2)(102)和Ni(101)界面呈半共格关系;添加适量镀镍ZrO_(2)对Ni/ZrO_(2)-Sn1.0Ag0.5Cu复合材料的电阻率影响不大,提高了润湿性和抗拉强度,在镀镍ZrO_(2)增强相添加质量分数为0.7%时Ni/ZrO_(2)-Sn1.0Ag0.5Cu复合钎料抗拉强度、钎焊接头抗剪切强度均达峰值,较基体材料提高了43.3%、45%。随着Ni-ZrO_(2)增强相的添加,复合钎料钎焊接头的断裂位置由界面IMC层向过渡区的近钎缝侧移动,断裂机制由韧-脆混合断裂逐渐转为韧窝为主的韧性断裂。

关键词：镀镍ZrO_(2) Sn1.0Ag0.5Cu 复合钎料力学性能钎焊接头

AgCu+nano-Al_2O_3复合钎料钎焊TC4合金与Al_2O_3陶瓷:界面结构及接头性能

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稀有金属材料与工程 2015年第4期44卷 922-926页

作者：赵一璇王美荣宋晓国唐冬雁冯吉才王昕中国海洋大学山东青岛266100 哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150001

通过向Ag Cu共晶钎料中添加nano-Al2O3增强相(2%,质量分数)并采用高能球磨的方法获得了Ag Cu+nano-Al2O3复合钎料(Ag Cu C钎料)。采用Ag Cu C钎料实现了TC4合金与Al2O3陶瓷的高质量钎焊连接,确定了TC4/Ag Cu C/Al2O3钎焊接头的典型界面... 详细信息

通过向Ag Cu共晶钎料中添加nano-Al2O3增强相(2%,质量分数)并采用高能球磨的方法获得了Ag Cu+nano-Al2O3复合钎料(Ag Cu C钎料)。采用Ag Cu C钎料实现了TC4合金与Al2O3陶瓷的高质量钎焊连接,确定了TC4/Ag Cu C/Al2O3钎焊接头的典型界面组织结构为:TC4/α-Ti+Ti2Cu扩散层/Ti3Cu4层/Ag(s,s)+Ti3Cu4+Ti Cu/Ti3Cu4层/Ti3(Cu,Al)3O层/Al2O3。Nano-Al2O3的添加抑制了钎缝中连续的Ti-Cu化合物层的生长,同时在钎缝中形成了颗粒状Ti-Cu化合物相增强的Ag基复合材料,改善了钎焊接头的界面组织。随着钎焊温度的升高,各反应层厚度逐渐增加,颗粒状Ti-Cu化合物不断长大,Ag基复合材料组织逐渐细小。当钎焊温度T=920℃,保温时间t=10 min时接头抗剪强度达到最大为67.8 MPa,典型断口分析表明:压剪过程中,裂纹起源于钎角处并沿钎缝扩展后转入Al2O3陶瓷,最终在Al2O3陶瓷母材侧发生断裂。

关键词： TC4合金复合钎料 Al2O3陶瓷钎焊界面结构

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纳米Ag颗粒增强复合钎料蠕变性能的研究

稀有金属材料与工程 2010年第6期39卷 1005-1008页

作者：邰枫郭福申灏刘建萍北京工业大学北京100124

制备纳米Ag颗粒增强的Sn-Cu基复合钎料。研究不同温度载荷下复合钎料钎焊接头的蠕变断裂寿命,并与Sn-0.7Cu基体钎料钎焊接头进行对比。此外,确定纳米Ag颗粒增强的Sn-Cu基复合钎料钎焊接头在不同温度和应力水平下的应力指数和蠕变激活能... 详细信息

制备纳米Ag颗粒增强的Sn-Cu基复合钎料。研究不同温度载荷下复合钎料钎焊接头的蠕变断裂寿命,并与Sn-0.7Cu基体钎料钎焊接头进行对比。此外,确定纳米Ag颗粒增强的Sn-Cu基复合钎料钎焊接头在不同温度和应力水平下的应力指数和蠕变激活能,建立复合钎料钎焊接头的稳态蠕变本构方程。结果表明,在不同的温度和应力下,与Sn-0.7Cu钎料钎焊接头相比,纳米Ag颗粒增强的Sn-Cu基复合钎料钎焊接头的蠕变断裂寿命均有所提高,且具有更高的蠕变激活能,说明复合钎料钎焊接头具有更优的抗蠕变性能。

关键词：纳米颗粒复合钎料蠕变断裂寿命蠕变激活能蠕变本构方程

采用复合钎料加压钎焊70%SiCp/Al复合材料

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焊接学报 2020年第6期41卷 67-71,I0004,I0005页

作者：张德库王恒康路路孙彪南京理工大学南京210094

采用机械球磨的方法制备了Al-Si-xSiC(x为体积分数)复合钎料,采用复合钎料实现了70%SiCp/Al复合材料的加压钎焊连接.利用SEM和EDS确定了钎缝是由α-Al,Si,SiC,Al2O3等相组成.结果表明,在压力作用下SiC颗粒被固定在钎缝区而使得钎缝区的... 详细信息

采用机械球磨的方法制备了Al-Si-xSiC(x为体积分数)复合钎料,采用复合钎料实现了70%SiCp/Al复合材料的加压钎焊连接.利用SEM和EDS确定了钎缝是由α-Al,Si,SiC,Al2O3等相组成.结果表明,在压力作用下SiC颗粒被固定在钎缝区而使得钎缝区的组织类似于复合材料,钎缝中一定的SiC颗粒可以缓解母材与金属钎料之间的热膨胀系数之差,从而减小了焊接残余应力,可以提高接头的强度,而钎焊施加一定的压力则可促进钎料与SiC颗粒的润湿性.工艺适当时,接头最高强度达到125.7 MPa.

关键词： SiCp/6061Al复合材料钎焊复合钎料加压

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新型纳米结构颗粒增强无铅复合钎料性能

复合材料学报 2010年第1期27卷 144-149页

作者：邰枫郭福刘彬申灏史耀武北京工业大学材料科学与工程学院北京100124

为了解决传统复合钎料制备中强化颗粒容易粗化的问题,提高无铅复合钎料的性能,选用共晶Sn-3.5Ag、Sn-3.0Ag-0.5Cu钎料作为基体,3种不同类型具有纳米结构的有机-无机笼型硅氧烷齐聚物(POSS)颗粒作为增强相而制成复合钎料。研究了复合钎... 详细信息

为了解决传统复合钎料制备中强化颗粒容易粗化的问题,提高无铅复合钎料的性能,选用共晶Sn-3.5Ag、Sn-3.0Ag-0.5Cu钎料作为基体,3种不同类型具有纳米结构的有机-无机笼型硅氧烷齐聚物(POSS)颗粒作为增强相而制成复合钎料。研究了复合钎料的铺展性能、钎焊接头的力学性能和抗蠕变性能。结果表明,复合钎料的润湿性能均优于基体钎料的润湿性能,复合钎料钎焊接头的剪切强度和蠕变断裂寿命均明显提高。在相同条件下,Sn-Ag-Cu基复合钎料钎焊接头的性能优于Sn-Ag基复合钎料钎焊接头。

关键词：硅氧烷齐聚物复合钎料铺展性能剪切强度蠕变断裂寿命

等温时效对新型Sn-Ag基复合钎料显微组织和力学性能的影响

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复合材料学报 2008年第5期25卷 8-13页

作者：邰枫郭福刘彬申灏雷永平史耀武北京工业大学材料科学与工程学院北京100022

研究了等温时效对Sn-3.5Ag共晶钎料及其复合钎料的力学性能和显微组织变化的影响。为了弥补传统复合钎料制备和服役中强化颗粒容易粗化的问题,制备了不同种类最佳配比的具有纳米结构的有机-无机笼型硅氧烷齐聚物(POSS)颗粒增强的Sn-Ag... 详细信息

研究了等温时效对Sn-3.5Ag共晶钎料及其复合钎料的力学性能和显微组织变化的影响。为了弥补传统复合钎料制备和服役中强化颗粒容易粗化的问题,制备了不同种类最佳配比的具有纳米结构的有机-无机笼型硅氧烷齐聚物(POSS)颗粒增强的Sn-Ag基复合钎料。对钎焊接头在不同温度(125、150、175℃)下进行时效,通过SEM和EDAX分析了钎料与基板间金属间化合物层(IMC)的生长情况。结果表明,经过不同温度时效,复合钎料钎焊接头界面处金属间化合物的生长速率比Sn-3.5Ag共晶钎料慢,复合钎料的IMC生长的激活能分别为80、97和77 kJ/mol,均高于Sn-3.5Ag共晶钎料。经过150℃时效1000 h后,复合钎料钎焊接头的剪切强度分别下降了22%、13%和18%,下降幅度相当或明显小于Sn-3.5Ag钎料钎焊接头。

关键词：硅氧烷齐聚物复合钎料金属间化合物等温时效

银镍金属微细颗粒对锡铅基复合钎料力学性能的影响

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稀有金属材料与工程 2005年第4期34卷 622-626页

作者：闫焉服刘建萍史耀武夏志东北京工业大学新型功能材料教育部重点实验室北京100022

运用弥散强化原理,分别选用Ag颗粒和Ni颗粒作为增强体,以63Sn37Pb共晶钎料为基体,制成金属颗粒增强锡铅基复合钎料。在再流焊条件下,弥散分布的增强体与基体冶金结合,在增强体表层形成一薄层金属间化合物,从而使复合钎料蠕变性能大幅度... 详细信息

运用弥散强化原理,分别选用Ag颗粒和Ni颗粒作为增强体,以63Sn37Pb共晶钎料为基体,制成金属颗粒增强锡铅基复合钎料。在再流焊条件下,弥散分布的增强体与基体冶金结合,在增强体表层形成一薄层金属间化合物,从而使复合钎料蠕变性能大幅度提高。试验证明:在相同条件下,与基体钎料63Sn37Pb相比,5%Ag(体积分数,下同)和10%Ag颗粒增强锡铅基复合钎料蠕变寿命分别提高了8倍和6倍,同时抗拉强度和剪切强度均得到提高;5%Ni和10%Ni颗粒增强锡铅基复合钎料蠕变寿命分别提高了84倍和185倍,但剪切强度和延伸率均明显降低。

关键词：锡铅钎料颗粒增强蠕变性能复合钎料

用于钎焊C/C复合材料的稀土改性还原氧化石墨烯增强AgCuTi复合钎料

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Journal of Central South University 2024年第5期31卷 1398-1411页

作者：吴靓李月陈锦微张汭张乾坤肖逸锋 School of Mechanical Engineering and Mechanics Xiangtan UniversityXiangtan 411105China Key Laboratory of Welding Robot and Application Technology of Hunan Province Xiangtan 411105China Welding Automation Equipment Engineering Research Center of Hunan Province Xiangtan 411105China

为了解决钎焊接头中脆性化合物的形成问题,我们设计了一种创新性的稀土改性还原氧化石墨烯增强AgCuTi复合钎料,进而获得了以Ag-Cu共晶为主要组织且脆性化合物生成量合适的钎焊接头。对比分析了有无稀土Ce改性的复合钎料的成分和显微组织... 详细信息

为了解决钎焊接头中脆性化合物的形成问题,我们设计了一种创新性的稀土改性还原氧化石墨烯增强AgCuTi复合钎料,进而获得了以Ag-Cu共晶为主要组织且脆性化合物生成量合适的钎焊接头。对比分析了有无稀土Ce改性的复合钎料的成分和显微组织,结果表明,经Ce改性后的还原氧化石墨烯在钎料中更加均匀分散。比较了分别采用有无Ce改性的钎料钎焊C/C复合材料-C/C复合材料接头的界面微观结构,并研究了石墨烯含量对接头组织和性能的影响。结果表明,由于经Ce改性的钎料中的还原氧化石墨烯分散性更好,从而细化了焊缝组织,且物相分布更均匀,使得接头的剪切强度明显提高。当石墨烯含量为0.5 wt.%时,使用Ce改性的钎料所得钎焊接头的平均剪切强度最高,为31.82 MPa,提高了50%。

关键词：稀土改性还原氧化石墨烯复合钎料 C/C复合材料钎焊

Ag-Cu+WC复合钎料钎焊ZrO_2陶瓷和TC4合金

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焊接学报 2019年第1期40卷 5-9,161页

作者：王子晨曹健代翔宇冯吉才哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001

采用新型Ag-Cu+WC复合钎料进行ZrO_2陶瓷和TC4合金钎焊连接,探究了接头界面组织及形成机制,分析了钎焊温度对接头界面结构和力学性能的影响.结果表明,接头界面典型结构为ZrO_2/TiO+Cu_3Ti_3O/TiCu+TiC+W+Ag(s,s)+Cu(s,s)/TiCu_2/TiCu/Ti... 详细信息

采用新型Ag-Cu+WC复合钎料进行ZrO_2陶瓷和TC4合金钎焊连接,探究了接头界面组织及形成机制,分析了钎焊温度对接头界面结构和力学性能的影响.结果表明,接头界面典型结构为ZrO_2/TiO+Cu_3Ti_3O/TiCu+TiC+W+Ag(s,s)+Cu(s,s)/TiCu_2/TiCu/Ti_2Cu/TC_4.钎焊过程中,WC颗粒与Ti发生反应,原位生成TiC和W增强相,为TiCu金属间化合物、Ag基和Cu基固溶体提供了形核质点,同时抑制了脆性Ti-Cu金属间化合物的生长,优化了接头的微观组织和力学性能.随钎焊温度的升高,接头反应层的厚度逐渐增加,WC颗粒与Ti的反应程度增强.当钎焊温度890℃、保温10 min时,复合钎料所得接头抗剪强度达到最高值82.1 MPa,对比Ag-Cu钎料所得接头抗剪强度提高了57.3%.

关键词： ZrO2陶瓷 WC颗粒复合钎料界面组织