无铅锡膏的主要成分是什么,是由哪些材料组成

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描述

在无铅锡膏的组成中,它主要由锡/银/铜组成,并用银和铜代替原来的铅。首先,锡/银/铜体系中基体的特点和场景,锡与非必需元素(银和铜)之间的冶金响应是决定温度、固化机理和力学性能的主要因素。根据二元相图,三种元素之间可能存在三种二元共晶反应。锡基体相的共晶结构,由银和锡在221°C的反应和ε金属(Ag3Sn)之间的结合相形成。铜与锡在2 2 7°C反应形成的TiN基体相和η金属间的结合相(Cu6Sn5)的共晶结构。银还可以与铜反应形成富银α相和富铜α相的共晶合金。

然而,在研究中,在779℃没有发现相移。锡/银/铜三重态的固化温度在779℃测量,这意味着银和铜可能在三重化合物中发生直接反应。在温度动力学方面,银或铜与锡的反应更适合于Ag3Sn或Cu6Sn5金属之间形成化合物。因此,锡/银/铜的三重响应可以预期包括锡基体相,ε金属之间的转化相(Ag3Sn)和金属之间的过渡相(Cu6Sn5)。锡/银/铜的三重响应可望包括锡基体相,ε金属之间的转化相(Cu6Sn5)。

正如两相TiN/银和TiN/Cu体系所认识到的那样,相对坚硬的Ag3Sn和Cu6Sn5粒子可以通过在TiN基体的TiN/银/铜三元合金中长期设置内应力来强化该合金。这些硬质颗粒也能阻止疲劳裂纹的扩散。Ag3Sn和Cu6Sn5的组成可以分离出细小的TiN基体颗粒。Ag3Sn和Cu6Sn5颗粒越细,TiN基体颗粒的分离效果越好,整体微观组织越精细。这有助于粒子间隙的滑动机制,从而延长在渐进温度下的疲劳寿命。虽然合金设计中银和铜的具体配方对获得合金的力学性能非常重要,但熔炼温度对0.5≤3.0%铜和3.0≤4.7%银含量变化不敏感。

银与铜含量的关系概括为:当银含量约为3.0≤3.1%时,屈服强度和拉伸强度随铜含量的增加而增加约1.5%,且加入量几乎呈线性关系。当铜含量超过1.5%时,合金的附着力降低,但抗拉强度保持稳定。所有合金的塑性均在0.5≤~1.5%的范围内,随着铜的进一步加入,塑性逐渐降低。在银含量(0.5≤1.7%铜)方面,随着银含量的增加,屈服强度和拉伸强度均提高到4.1%,且几乎呈线性增加,但塑性降低。

当银含量为3.0≤3.1%时,疲劳寿命在1.5%铜时达到最大值,加入量为3.0%至更高水平(4.7%)时,力学性能没有任何进展,当铜和银都制备得很高时,塑性受到破坏,如96.3Sn/4.7Ag/1.7Cu。

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