磁控溅射-熔覆法制备铜/钼接头的组织与性能研究

发布时间：2021-06-26 03:16

　　采用磁控溅射-熔覆法制备了铜/钼接头,并通过室温静态拉伸试验对其结合性能进行了测试。采用光学显微镜观察了Cu/Mo结合界面附近的显微组织,并利用扫描电镜（配X射线能谱仪）分析了断口形貌及Cu/Mo界面附近的Cu,Mo,Ni和Cr合金元素分布情况。结果表明,添加适量的Ni、Cr等合金元素可使结合界面形成4～5μm的扩散层,从而有利于铜和钼的连接。在5.0×10-3Pa真空度下,1200℃熔覆并保温60 min,然后缓慢冷却,制得接头的抗拉强度为156 MPa。钼和铜均发生了再结晶,其中钼的平均晶粒尺寸约为20μm,而铜的晶粒尺寸达数百微米。室温拉伸条件下,接头由钼侧发生脆性断裂,断口特征由心部到边缘依次为解理断裂、混合（晶间+韧窝）断裂、剪切断裂。 

【文章来源】：热加工工艺. 2020,49(20)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

拉伸试样及其应力-应变曲线

原材料Mo及Cu/Mo界面的微观组织如图2所示。由图可见，原材料Mo晶粒呈条带状沿主变形方向分布，条带宽度在10～30μm范围内变动，长度变化较大，属典型的冷变形纤维组织。晶粒内部存在很多相互之间近似平行，并且与主变形呈45°方向的深色部分，如图2(a）中箭头a所指，即晶内亚结构。也有的亚结构呈破碎状分布于晶内，如箭头b所指。铜/钼接头结合界面附近的显微组织如图2(b）所示。由图可见，二者界面结合良好，不存在裂缝、孔洞、第三相等缺陷。钼和铜均发生了再结晶，其中钼的平均晶粒尺寸约为20μm，而铜的晶粒尺寸特别大，约为数百微米。铜的晶界趋于平直化，位向差导致部分晶粒颜色有所差异，分别见图2(b）中箭头c、d所指。

垂直于铜/钼界面的元素线扫描结果表明，界面附近形成了4～5μm的扩散层。从钼侧到铜侧，金属钼的含量急剧降低，而铜的含量增加幅度相对较缓，表明扩散层主要位于铜侧（图3）。另外，在界面附近并未发现含量显著升高的Cr、Ni区域，可见二者含量均很低，且分布均匀。2.4 断口形貌观察

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3250520