| 题名 | 非均匀基底上的锡钎料反应润湿 |
| 作者 | 赖庆全 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2011 |
| 授予单位 | 中国科学院金属研究所 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 尚建库 ; 张磊 |
| 关键词 | 反应润湿 非均匀基底 复相合金 多孔材料 锡钎料 reactive wetting heterogeneous substrates dual-phase alloy porous materials Sn-based solder |
| 学位专业 | 材料学 |
| 中文摘要 | "高温环境下液态金属对固体表面的润湿，尤其是反应润湿，是粉末冶金、金属基复合材料和陶瓷连接等工业技术的基础。对反应润湿的认识已积累了大量的成果，并发展出被广泛接受的反应产物控制（reaction product control, RPC）模型。然而，已有的认识主要针对简单的均相基底。本论文通过研究两类非均匀基底，包括复相合金以及表面多孔层上的锡钎料反应润湿，探求在非均匀基底上的反应润湿机理。 研究发现，锡钎料对复相铜铁和铜钴合金的润湿性优异，可以分别优于均相纯组元基底的润湿性。在复相合金上的润湿性不随Cassie公式所描述的各相润湿性的配分机械加和变化，接触角随面积分数变化曲线显现“V”形特点，即润湿性最优的情况出现于合适分数的两相复合。锡铅共晶钎料在纯铁和纯铜上的接触角均小于纯锡，但锡铅共晶钎料在铜铁双相合金上的接触角大于纯锡。在复相组织上，钎料的接触角与相界密度之间存在反向变化关系。于润湿前沿观察到液体沿着相界优先迁移和Cu/Fe相界沟槽的结构特征。锡钎料在复相合金上的优异润湿性，来源于界面冶金反应时两相在液态金属中的溶解速率差，由此造成接触线处相界沟槽并增加了润湿驱动力。 复相合金上钎料的润湿前沿也表现出不均匀的特征。在Sn/CuFe体系的润湿前沿，富铜相网络上覆盖着冶金反应生成的化合物，而富铁相表面也已通过反应生成一层薄化合物。锡主要分布在富铜相网络上，但润湿前沿的形貌表明液态锡同时润湿富铜相和富铁相，而不是优先沿铜网络润湿。作为对润湿前沿形貌形成的模拟，薄镀锡层回流后发生退润湿，其形貌与润湿前沿相似。Sn/Cu和Sn/Fe体系反应活性的差别会造成液体薄膜退润湿，这是润湿前沿形貌的重要形成原因。 在反应润湿体系中，多孔表面上的润湿受界面冶金反应和渗透的控制。液态纯锡在铜微孔层上的润湿性取决于温度、孔径和孔隙率。在一定的温度和多孔体结构参数中，冶金反应产物会导致通孔闭合并阻碍渗透的进行，从而影响润湿。" |
| 公开日期 | 2013-04-12 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://210.72.142.130/handle/321006/64385]  |
| 专题 | 金属研究所_中国科学院金属研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 赖庆全. 非均匀基底上的锡钎料反应润湿[D]. 北京. 中国科学院金属研究所. 2011. |
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