Zn基新型高溫?zé)o鉛軟釬料研究.pdf

1、分類號(hào)密級(jí)UDC編號(hào)碩士學(xué)位論文Zn基新型高溫?zé)o鉛軟釬料研究學(xué)位申請(qǐng)人：人：趙快樂指導(dǎo)教師：師：閆焉服副教授學(xué)科專業(yè)：業(yè)：材料加工工程學(xué)位類別：別：工學(xué)2012年05月摘要論文題目：論文題目：Zn基新型高溫?zé)o鉛軟釬料研究專業(yè)：業(yè)：材料加工工程研究生：生：趙快樂指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：閆焉服摘要在高溫軟釬料中，高鉛釬料（如85Pb15Sn等）一直扮演著重要角色。但鉛及鉛化合物已被環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)（EPA）列入前17種對(duì)人體和環(huán)境危害最大的化學(xué)物質(zhì)

2、之一，無鉛化已成為電子產(chǎn)品發(fā)展的必然趨勢。研制新型環(huán)保的無鉛軟釬料以替代傳統(tǒng)的高鉛釬料已成為近年來研究的熱點(diǎn)。Zn20Sn高溫?zé)o鉛軟釬料具有適當(dāng)?shù)娜刍秶约傲己玫臒犭妼?dǎo)率，且成本低；Zn4Al3Cu釬料鋪展性能優(yōu)良、電阻率較小以及力學(xué)性能良好，因此本文以Zn為基體，通過加入少量Cu、Al、Sn，形成三元或多元釬料合金，研究添加元素Cu對(duì)Zn20Sn與Sn對(duì)Zn4Al3Cu無鉛釬料合金的物理性能、釬焊工藝性能、力學(xué)性能以及耐腐蝕性能的影

3、響，進(jìn)而優(yōu)化釬料合金成分，獲得綜合性能優(yōu)良的合金配方。結(jié)果表明：隨著Cu添加量增加，Zn20SnxCu釬料合金的熔點(diǎn)、液相線溫度逐漸降低，固液相區(qū)間逐漸變窄，Zn20Sn6Cu熔點(diǎn)為372.4℃，且液固相區(qū)間較窄，為20.6℃。當(dāng)Cu添加量大于6%時(shí)，釬料合金密度大且導(dǎo)電性能顯著下降。添加Cu可以顯著提高Zn20SnxCu釬料的抗拉強(qiáng)度，Zn20Sn釬料合金的抗拉強(qiáng)度為80.4MPa，Zn20Sn4Cu合金的抗拉強(qiáng)度為180.1MPa，

4、比基體釬料提高1.25倍。當(dāng)Cu添加量小于4%時(shí)，隨著Cu添加量的增加，Zn20SnxCu釬料合金的腐蝕電位逐漸升高，腐蝕速率逐漸降低，耐腐蝕性逐漸增強(qiáng)。當(dāng)Cu添加量為4%時(shí)，Zn20Sn4Cu釬料合金的綜合性能最好，其熔點(diǎn)為380.4℃，鋪展面積為51.3mm2，抗拉強(qiáng)度為180.1MPa，腐蝕電位最高為1.1785V，腐蝕速率最低為0.079mma。隨著Sn添加量的增加，Zn4Al3CuxSn釬料合金的熔點(diǎn)、液相線、固相線逐漸降低，

5、固液相區(qū)間逐漸變窄，當(dāng)Sn添加量為10%，15%時(shí)，釬料合金熔點(diǎn)分別為378.6℃與371℃，達(dá)到了目標(biāo)要求。隨著Sn添加量的增加，密度、電阻率逐漸降低，Zn4Al3Cu10Sn合金的電阻率為0.97106Ω.m，較基體釬料降低了34.9%。當(dāng)Sn添加量小于10%時(shí)，隨著Sn添加量的增加，Zn4Al3CuxSn釬料合金鋪展面積呈直線上升，Zn4Al3Cu10Sn釬料鋪展面積達(dá)到最大值，為98.3mm2。在Sn添加量大于5%時(shí)，Zn4Al