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ag中间层对FePd薄膜结构及磁性能的影响

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热加工工艺 2017年第6期46卷 123-126页

作者：许小宗成钢马垒李林饶光辉桂林电子科技大学材料科学与工程学院广西桂林541004

采用磁控溅射方法在石英玻璃上制备了FePd(93 nm)单层膜和FePd(46.5 nm)/ag(10 nm)/FePd(46.5 nm)多层膜,并在600℃退火不同时间,通过XRD、VSM对薄膜样品的结构和磁性能进行测量。结果发现:FePd单层膜在600℃退火240 min后有序化转变不... 详细信息

采用磁控溅射方法在石英玻璃上制备了FePd(93 nm)单层膜和FePd(46.5 nm)/ag(10 nm)/FePd(46.5 nm)多层膜,并在600℃退火不同时间,通过XRD、VSM对薄膜样品的结构和磁性能进行测量。结果发现:FePd单层膜在600℃退火240 min后有序化转变不明显,300 min后部分有序化,360 min后基本上完全有序化,形成了有序面心四方结构的L1_0-FePd相;当热处理时间为420 min时,有最大的面内矫顽力,约为1670 Oe;ag中间层对溅射态的FePd薄膜衍射峰的形成有抑制作用,ag中间层的添加可大幅缩短FePd有序化的时间;样品热处理5 min后就开始有序化,热处理15 min后样品性能即可达到最好,有最大的面内矫顽力2660 Oe,但热处理时间过长会使薄膜磁性能变差。

关键词： FePd薄膜有序化转变 ag中间层磁性能

添加ag中间层的TC4与OFC扩散焊接研究

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添加Ag中间层的TC4与OFC扩散焊接研究

作者：向会英武汉理工大学

学位级别：硕士

钛合金具有高比强度、断裂韧性、优良的耐腐蚀性能等特征。铜也具有优良的导电导热、耐腐蚀、韧性和较高的强度，钛合金和铜的焊接将普遍应用于航空、核能、电子及化学领域，因此钛合金和铜的扩散焊接研究具有现实意义。本文添加ag... 详细信息

钛合金具有高比强度、断裂韧性、优良的耐腐蚀性能等特征。铜也具有优良的导电导热、耐腐蚀、韧性和较高的强度，钛合金和铜的焊接将普遍应用于航空、核能、电子及化学领域，因此钛合金和铜的扩散焊接研究具有现实意义。本文添加ag中间层对Ti-6Al-4V钛合金（TC4）和无氧铜（OFC）进行真空扩散焊接，ag中间层的添加方式为两种：一是以ag箔的形式添加，二是以磁控溅射银膜的形式添加。在不同的焊接温度和保温时间下进行焊接实验，研究焊接工艺参数对焊接接头微观结构和力学性能的影响。利用FESEM、EDS和TEM分析焊接接头的微观结构，利用力学性能测试表征焊接接头的拉伸强度，利用FESEM、EDS和XRD检测拉伸断口的形貌和物相组成。 ag箔中间层的添加阻止了Cu-Ti化合物的生成，在TC4/ag foil界面生成了agTi化合物，而在ag foil/OFC界面生成了ag-Cu固溶体。TC4/ag foil/OFC焊接接头的拉伸强度随着焊接温度或保温时间的增加先上升后下降。当焊接温度为700°C，保温时间为2.0h，以及压力为10MPa时，焊接接头的拉伸强度达到最大值为161.9MPa;此时，焊接接头的拉伸破坏方式为韧性断裂，断裂处为ag foil/OFC界面。当焊接温度为800°C时，焊接接头的断裂呈脆性，这是因为焊接温度过高，基体元素相互扩散形成CuTi、Cu3Ti2等金属间化合物。本文对Ti/ag foil/OFC焊接接头也进行了对比研究，与Ti/ag foil/OFC焊接接头进行比较，TC4/ag foil界面的化合物层厚度较薄。因此，TC4中的合金元素Al和V抑制了Ti与ag的相互扩散。 ag膜的添加进一步降低了焊接温度，但维持了较高的焊接强度。在TC4/agfilm界面观察到了Cu2Ti （ss,ag）和Cu4Ti3（ss,ag）金属间化合物。ag film/OFC界面无化合物产生，而是形成了ag-Cu固溶体。TC4/ag foil/OFC焊接接头的拉伸强度随着焊接温度或保温时间的增加先上升后下降。当焊接温度低至550°C，保温时间为1.5h，以及压力为10MPa时，焊接接头的拉伸强度取得最大值为150.7MPa。此时，焊接接头的拉伸断裂发生在ag film/OFC界面。当焊接温度或保温时间继续增大，拉伸断口转移到TC4/ag film界面，这是由于此界面的Cu2Ti （ss,ag）和Cu4Ti3（ss,ag）金属间化合物长大，降低了焊接接头的韧性。与添加ag箔中间层相比，ag膜结构较为疏松，OFC侧的Cu原子通过ag膜扩散进入TC4侧，并与Ti发生反应。TC4/ag foil界面为agTi化合物，而TC4/agfilm界面为Cu4Ti3和Cu2Ti化合物，并且焊接温度更低。当焊接接头各自取得最大强度时，断裂均发生在ag/OFC界面，呈韧性断裂。

关键词：扩散焊接 ag中间层 Ti-6Al-4V钛合金无氧铜

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ag做中间层TC4和双相不锈钢的扩散连接

热加工工艺 2016年第5期45卷 247-248,252页

作者：黄晓英白莉刘蒙恩重庆工业职业技术学院车辆工程学院重庆401120 重庆工业职业技术学院机械工程学院重庆401120

采用50μm厚纯ag箔做中间层对TC4钛合金和2205双相不锈钢进行了扩散连接。试验发现,在900℃、5 MPa、5 min连接条件下,可以成功实现母材的连接。在TC4-ag界面,生成了Ti ag化合物。在ag-2205双相不锈钢界面,没有形成化合物,由于ag-Fe之... 详细信息

采用50μm厚纯ag箔做中间层对TC4钛合金和2205双相不锈钢进行了扩散连接。试验发现,在900℃、5 MPa、5 min连接条件下,可以成功实现母材的连接。在TC4-ag界面,生成了Ti ag化合物。在ag-2205双相不锈钢界面,没有形成化合物,由于ag-Fe之间的相互扩散形成了可靠的冶金连接。在拉伸载荷下,接头沿剩余ag中间层发生失效,接头强度达到了680 MPa。在接头断口发现大量韧窝,说明接头呈韧性。

关键词：钛合金双相不锈钢扩散连接 ag中间层力学性能

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ag作中间层的镁铝扩散焊接研究

Ag作中间层的镁铝扩散焊接研究

作者：王仪宇武汉理工大学

学位级别：硕士

镁合金和铝合金都具有低密度、高强度、加工性能好、抗冲击性能好等优异的性能,现已广泛的应用在航空航天、汽车制造、民用电子产品等领域。镁合金与铝合金的焊接连接,不仅能充分发挥镁合金、铝合金各自的优异性能,还能够大大拓展其在... 详细信息

镁合金和铝合金都具有低密度、高强度、加工性能好、抗冲击性能好等优异的性能,现已广泛的应用在航空航天、汽车制造、民用电子产品等领域。镁合金与铝合金的焊接连接,不仅能充分发挥镁合金、铝合金各自的优异性能,还能够大大拓展其在高科技领域,特别是在航空航天方面的应用,因此镁铝异种金属的焊接具有非常深远的现实意义。本论文分别采用ag箔和ag薄膜作为焊接中间层对Mg1纯镁和1060纯铝进行了真空扩散焊接,研究了焊接工艺(焊接温度、保温时间)对焊接接头显微结构和力学性能的影响。利用SEM、EPMA、EDS对接头界面显微结构和元素分布进行了分析;采用剪切强度和界面显微硬度对接头力学性能进行了表征;利用XRD、SEM对接头剪切断口物相和断口形貌进行了表征。根据菲克(Fick)第二定律,结合Boltzmann-Matano方法分析了Mg/ag foil/Al扩散焊接接头形成机理,获得了Mg/ag和ag/Al界面扩散区的形成与元素扩散迁移之间的规律。 ag箔的添加成功地阻碍了Mg、Al原子的相互扩散,阻止了接头界面高硬度高脆性的Mg-Al金属间化合物的生成,提高了接头强度。Mg/ag foil/Al焊接接头界面扩散区由Mg3ag-Mgag-ag-ag2Al多层结构组成。Mg3ag、Mgag和ag2Al金属间化合物层厚度随着焊接温度的升高和保温时间的延长而增大。接头剪切强度随着焊接温度的升高而增大;随着保温时间的延长而减小。当焊接温度为470℃,保温时间为30min,焊接压力为5MPa时,接头强度达到最大值11.8MPa。焊接接头的剪切破坏主要发生在ag2A1与A1基体之间,断口表面平整,表现为脆性断裂 ag薄膜的添加成功地实现了镁铝异种金属的低温可靠连接,降低了镁铝异种金属扩散焊接的难度,减小了接头界面微裂纹的数量,进一步提高了接头强度。Mg/ag fim/Al焊接接头界面扩散区没有Mg-Al金属间化合物生成,而是由Mg3ag、Mgag两层化合物构成。Mg-ag金属间化合物层的厚度随着焊接温度的升高和保温时间的延长而增大。接头剪切强度随着焊接温度的升高和保温时间的延长呈现先增大后减小的趋势。当焊接温度为390℃,保温时间为30min,焊接压力为3MPa时,接头剪切强度达到最大值14.5MPa。焊接接头的剪切破坏发生在界面金属间化合物层,断口形貌表现为具有穿晶断裂、沿晶断裂以及少量塑性形变的混合脆性断口。根据菲克(Fick)第二定律以及结合Boltzmann-Matano分析方法,确定了Mg/ag foil/Al焊接接头Mg/ag、ag/Al界面扩散区Mg、ag、Al元素扩散系数D—浓度C关系方程;计算了在不同焊接温度下Mg、ag、Al元素在接头界面各化合物层中的扩散系数;获得了Mg、ag、Al元素在接头界面各化合物层中的扩散方程。结果表明,Mg、ag、Al元素扩散系数随着焊接温度升高和浓度的增大而增大。Mg/ag foil/Al焊接接头界面扩散区三种金属间化合物层的生成难易程度为：ag2Al>Mg3ag>Mgag。

关键词： ag中间层扩散焊接镁合金铝合金元素扩散

利用ag箔作中间层实现Ti-6Al-4V钛合金/无氧铜的低温高强扩散焊接（英文）

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稀有金属材料与工程 2015年第11期44卷 2607-2611页

作者：沈强向会英李美娟罗国强王仪宇王传彬张联盟武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室湖北武汉430070

在低温下,利用ag箔作中间层对Ti-6Al-4V钛合金(TC4)和无氧铜(OFC)进行了扩散焊接。结果表明ag箔中间层阻止了Ti-Cu金属间化合物的生成,改善了TC4/OFC焊接接头的界面组织结构和焊接强度。同时,ag箔中间层的添加也降低了TC4/OFC接头的焊... 详细信息

在低温下,利用ag箔作中间层对Ti-6Al-4V钛合金(TC4)和无氧铜(OFC)进行了扩散焊接。结果表明ag箔中间层阻止了Ti-Cu金属间化合物的生成,改善了TC4/OFC焊接接头的界面组织结构和焊接强度。同时,ag箔中间层的添加也降低了TC4/OFC接头的焊接温度。焊接界面从TC4侧到OFC侧依次是TC4基体,agTi金属间化合物,ag中间层,ag-Cu固溶体和OFC基体。在工艺条件:T=700℃,P=10 MPa,t=60 min下,TC4/ag/OFC焊接接头的抗拉强度为150 MPa,其值高于直接焊接时的抗拉强度。焊接接头断裂发生在ag/OFC界面,并且呈韧性断裂。我们可以推测agTi化合物的韧性性能优于ag-Cu固溶体。

关键词：扩散焊接 ag中间层显微组织力学性能 TC4钛合金无氧铜

AlCu0.5/6061Al低温扩散焊接工艺及界面物相转变行为研究

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AlCu0.5/6061Al低温扩散焊接工艺及界面物相转变行为研究

作者：肖晟北京有色金属研究总院

学位级别：硕士

铝合金凭借其电导率高,抗电化学腐蚀能力强,易于加工、沉积和光刻以及易与底层半导体形成良好的欧姆接触等优势已经成为了集成电路互连线的重要原材料。而高纯铝合金靶材作为铝互连线的重要配套材料,主要分为功能性的靶坯和结构性的背... 详细信息

铝合金凭借其电导率高,抗电化学腐蚀能力强,易于加工、沉积和光刻以及易与底层半导体形成良好的欧姆接触等优势已经成为了集成电路互连线的重要原材料。而高纯铝合金靶材作为铝互连线的重要配套材料,主要分为功能性的靶坯和结构性的背板组成,靶坯与背板的连接成为靶材制造过程中重要的一环。扩散焊接作为一种固相连接方式,焊接精度高,焊接质量好等特点使得其在靶材的连接中独具优势,而实现高纯A1合金的低温扩散焊接有利于保证靶材的功能性。本文以AlCu0.5合金和6061Al合金作为研究对象,采用了电镀Ni层和电镀ag层作为中间层进行了低温扩散焊接工艺试验,要求焊接强度在20 MPa以上。分别利用超声C扫、光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）和背散射衍射（EBSD）对AlCu0.5的晶粒尺寸、结合界面的焊合率、界面主要元素的扩散情况进行表征并对焊接接头的力学性能进行了测试。分析了不同的焊接温度和不同的保温时间对焊接接头性能的影响。研究表明:焊接温度和保温时间对于焊后AlCu0.5合金的晶粒尺寸均有显著的影响。在P=120MPa,t=4h的工艺条件下,在T=250℃～280℃时,AlCu0.5的平均晶粒尺寸均保持在33μm左右,且晶粒尺寸分布与焊接前相比均无明显的变化。但当温度升高到295℃时,平均晶粒尺寸增加到46 μm,且出现了异常粗大的晶粒,晶粒尺寸均匀性明显变差。在T=280℃,P=120 MPa的工艺条件下,保温时间对晶粒尺寸的影响表现出相同的趋势,当保温时间延长至12 h时,晶粒才开始出现显著的长大,平均晶粒尺寸增加至42 μm。采用电镀Ni层作中间层时,接头界面处没有出现明显的反应层和金属间化合物。随着焊接温度的升高,界面处的残余Ni层随着扩散程度的加深而逐渐减薄,但连接界面处始终存在未焊合的缝隙,焊合率较低,焊接接头的强度也较低。当T=310℃,P=120 MPa,t=4h时,接头的拉伸强度仅为1 MPa,此时的焊合率为73.4%。采用电镀ag作中间层时,在不同的焊接温度和保温时间下,界面处除了残余的中间层外均未出现明显的扩散反应层。随着焊接温度的升高,中间层的厚度逐渐减薄,焊合率和力学性能也逐步提高。当T=310℃,P=120 MPa,t=4 h时,焊接接头的焊合率达到了 98.7%,接头的拉伸强度高达26.7 MPa。随着保温时间的延长,焊接接头的抗拉强度先呈现出增长的趋势。当T=280℃,P=120 MPa,t=10 h时,焊接强度最大,达到22.3 MPa。此时保温时间进一步延长,ag/Ni界面处会出现柯肯达尔孔洞导致力学性能下降。

关键词：高纯Al合金靶材低温扩散焊接 Ni中间层 ag中间层

ag元素对真空扩散焊Cu/Al界面组织及性能的影响

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热加工工艺 2017年第15期46卷 94-97页

作者：魏艳妮罗永光曲洪涛梁淑华西安理工大学材料科学与工程学院陕西西安710048 云南驰宏锌锗股份有限公司云南曲靖655011

通过添加不同厚度的ag中间层,采用真空扩散焊工艺进行Cu/Al异质金属连接。利用扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)对界面的元素分布及相组成进行分析,采用剪切试验及电化学腐蚀能测试对异质复合接头力学及耐腐蚀性能进行了分析。结果表明,ag中... 详细信息

通过添加不同厚度的ag中间层,采用真空扩散焊工艺进行Cu/Al异质金属连接。利用扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)对界面的元素分布及相组成进行分析,采用剪切试验及电化学腐蚀能测试对异质复合接头力学及耐腐蚀性能进行了分析。结果表明,ag中间层可以有效抑制Al和Cu界面生成脆性金属间化合物相,ag以较快的方式扩散进入Al基体的晶界中。界面上生成宽度较窄的Cu、Al化合物。与Cu/Al直接连接相比,添加ag箔的界面电化学腐蚀电位有明显提升,表明ag元素的添加有效改善了Cu/Al接触界面的耐腐蚀性能。

关键词： ag中间层扩散焊微观组织

中间层厚度对H62黄铜精密构件瞬时液相连接的影响

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电子机械工程 2016年第3期32卷 46-48页

作者：冯展鹰曹慧丽刘洪斌南京电子技术研究所江苏南京210039

瞬时液相(Transient Liquid Phase,TLP)连接是利用中间层材料与母材的冶金反应产生液相实现的,它可以弥补常规毛细钎焊的某些缺陷。文中采用ag作为中间层进行了H62的瞬时液相连接,得到了性能优良的接头。试验结果表明:中间层厚度对瞬时... 详细信息

瞬时液相(Transient Liquid Phase,TLP)连接是利用中间层材料与母材的冶金反应产生液相实现的,它可以弥补常规毛细钎焊的某些缺陷。文中采用ag作为中间层进行了H62的瞬时液相连接,得到了性能优良的接头。试验结果表明:中间层厚度对瞬时液相连接质量影响很大。当ag中间层厚度为6μm时,液相量合适,形成的少量液相在压力作用下填满钎缝,获得了良好的接头瞬时液相连接组织,同时实现了圆角尺寸的控制,减小了接头变形。

关键词： H62黄铜瞬时液相连接 ag中间层