AlNP/Al复合材料与6061Al低温连接组织演变机理及力学性能

作者：林盼盼; 马典; 李昊岳; 王子鸣; 何鹏; 林铁松^*; 龙伟民

来源：材料工程, 2020, 48(10): 133-140.

• 磁控溅射
• AlNP/Al复合材料
• 低温钎焊
• SnAgCu钎料
• 微观组织
• 力学性能

为了防止在高温下连接电子器件发生破坏,并改善常用的低温SnAgCu钎料对母材25%(体积分数)AlNP/Al复合材料与6061Al合金表面的润湿性,对母材表面进行磁控溅射Ni薄层或Ti/Ni双金属薄层的预金属化处理,再用SnAgCu钎料进行连接,可得到结合良好的接头。双金属化后接头两侧界面组成为母材/Ti-Al/Ti/Ti-Ni/Ni/Ni-Sn-Cu/β-Sn+Ag3Sn。不同元素之间扩散速率的差异导致了界面反应层不同位置的物相成分差异,从镀Ni层向焊缝中心方向,反应层的物相呈(Ni,Cu)3Sn,(Ni,Cu)3Sn2,(Ni,Cu)6Sn5,(Ni,Cu)3Sn4的变化趋势。Ti元素的加入可显著提高镀Ni层与母材的结合力,在250℃下保温1～5 min,钎焊双金属化处理后的母材所得接头抗剪强度可达28～35 MPa,断裂发生在β-Sn基体中。

• 单位
  哈尔滨工业大学; 郑州机械研究所新型钎焊材料与技术国家重点实验室; 先进焊接与连接国家重点实验室