用于碳/铜连接的复合焊料中增强相与Cu-Ti钎料的润湿性研究
发布时间：2020-12-26 10:38
碳/铜连接对于新型碳换向器及面向等离子体部件的制备具有重要的意义。但由于铜和金属焊料与碳材料之间物理性质的巨大差异,会导致在接头中产生较大残余热应力,从而降低接头性能。在活性钎料中添加低热膨胀系数增强相形成复合焊料,是有效缓解碳/铜接头残余热应力的方法之一。另外,增强相的引入可以提高钎料的填缝能力并对焊料层形成复合增强效果,也可改善接头性能。因此,复合焊料中增强相与活性钎料的润湿性研究对于碳/铜连接中复合焊料的优选及增强相在连接过程中的行为和增强机理等具有重要意义。本文采用座滴法研究Cu-Ti合金与碳材料、六方BN（h-BN）、TiB2以及无压烧结SiC陶瓷等增强相的润湿性,结合界面反应行为及铺展动力学理论,探讨各体系的润湿铺展机制。对于Cu-Ti合金/碳材料的润湿性,研究结果表明,Cu22Ti（表示合金中Ti含量为22wt.%）合金熔体在石墨和碳/碳复合材料（CFC）表面的初始接触角分别为110°和113°,平衡接触角分别为32°和26°。Cu50Ti（表示合金中Ti含量为50wt.%）合金在石墨和CFC表面具有更好的润湿性,其平衡接触角均为9°。在Cu22Ti/碳材料体系和Cu50...
【文章来源】：武汉工程大学湖北省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 钎料与陶瓷的润湿性研究
1.2.1 润湿性的表征
1.2.2 润湿性的测量方法
1.3 反应润湿铺展动力学
1.3.1 反应润湿铺展机制
1.3.2 反应产物控制铺展模型
1.4 金属在碳材料表面的润湿性
1.4.1 纯金属与碳的润湿性
1.4.2 Cu基合金与碳的润湿性
1.5 本文研究内容
第2章 试验方法
2.1 试验材料
2.1.1 金属原料
2.1.2 陶瓷基板
2.2 试验方法
2.2.1 Cu-Ti合金与碳材料的润湿
2及SiC陶瓷增强相的润湿"> 2.2.2 Cu50Ti合金与h-BN、TiB2及SiC陶瓷增强相的润湿
2.3 微观表征
2.3.1 扫描电镜和能谱
2.3.2 X射线衍射
第3章 Cu-Ti合金在碳材料表面的润湿性
3.1 Cu22Ti与碳材料的润湿性
3.1.1 Cu22Ti/碳材料润湿行为
3.1.2 Cu22Ti/碳材料体系界面微观分析
3.1.3 Cu22Ti/碳材料体系润湿铺展动力学
3.2 Cu50Ti与碳材料的润湿性
3.2.1 Cu50Ti与碳材料的润湿行为
3.2.2 Cu50Ti与碳材料体系界面微观分析
3.2.3 Cu50Ti与碳材料体系润湿铺展动力学
3.3 本章小结
2及SiC陶瓷增强相的润湿性">第4章 Cu50Ti合金与h-BN、TiB2及SiC陶瓷增强相的润湿性
4.1 Cu50Ti/h-BN体系的润湿性
4.1.1 Cu50Ti/h-BN体系的润湿行为
4.1.2 Cu50Ti/h-BN体系的润湿界面结构
4.1.3 Cu50Ti/h-BN体系的润湿铺展动力学
2体系的润湿性"> 4.2 Cu50Ti/TiB2体系的润湿性
2体系的润湿行为"> 4.2.1 Cu50Ti/TiB2体系的润湿行为
2体系的润湿界面结构"> 4.2.2 Cu50Ti/TiB2体系的润湿界面结构
2体系的润湿铺展动力学"> 4.2.3 Cu50Ti/TiB2体系的润湿铺展动力学
4.3 Cu50Ti/SiC体系的润湿性
4.4 本章小结
第5章 结论
参考文献
攻读硕士期间已发表论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effect of Brazing Conditions on Microstructure and Mechanical Properties of Al2O3/Ti—6Al—4V Alloy Joints Reinforced by TiB Whiskers[J]. Minxuan Yang,Peng He,Tiesong Lin. Journal of Materials Science & Technology. 2013(10)
[2]Cu-Ti合金原位生成TiB2颗粒时的组织演变（英文）[J]. M.SOBHANI,H.ARABI,A.MIRHABIBI,R.M.D.BRYDSON. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(10)
[3]Cu-Ti合金中Ti含量对C/C复合材料润湿性能的影响[J]. 于奇,张福勤,张小英,夏莉红,周显光. 粉末冶金材料科学与工程. 2013(02)
[4]纯铝与石墨、SiC和Al2O3的润湿性（英文）[J]. 包萨日娜,唐恺,Anne KVITHYLD,Thorvald ENGH,Merete TANGSTAD. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(08)
[5]新型汽车平面碳换向器的研究与开发[J]. 汪安文,史文浩,杨伟强,张朋. 汽车工艺与材料. 2010(03)
[6]Wetting of Au and Ag particles on monocrystalline graphite substrates[J]. Joonho Lee,Toshihiro Tanaka,Kazufumi Seo,Nobumitsu Hirai,Jung-Goo Lee,Hirotaro Mori. Rare Metals. 2006(05)
[7]石墨/Ni+Ti体系润湿性研究[J]. 刘金状,段辉平,李树杰,陈志军. 粉末冶金技术. 2005(03)
[8]真空气氛中CuMnCr合金在石墨表面的润湿行为[J]. 孟卫如,徐可为,杨吉军,贺林. 中国有色金属学报. 2005(03)
[9]Ag-Cu-Ti钎料在石墨表面的润湿[J]. 赵婷,孙凤莲,赵密,李丹. 哈尔滨理工大学学报. 2004(02)
[10]二元铜合金对碳材料的润湿和粘结行为的研究[J]. 孙毓超. 金刚石与磨料磨具工程. 2001(02)
博士论文
[1]金属熔体在碳化物陶瓷上的润湿性及铺展动力学[D]. 林巧力.吉林大学 2011
硕士论文
[1]Ag-Cu-Ti+WCp复合钎料连接Si3N4陶瓷/42CrMo钢的接头组织和性能研究[D]. 高硕遥.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：2939535
【文章来源】：武汉工程大学湖北省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 钎料与陶瓷的润湿性研究
1.2.1 润湿性的表征
1.2.2 润湿性的测量方法
1.3 反应润湿铺展动力学
1.3.1 反应润湿铺展机制
1.3.2 反应产物控制铺展模型
1.4 金属在碳材料表面的润湿性
1.4.1 纯金属与碳的润湿性
1.4.2 Cu基合金与碳的润湿性
1.5 本文研究内容
第2章 试验方法
2.1 试验材料
2.1.1 金属原料
2.1.2 陶瓷基板
2.2 试验方法
2.2.1 Cu-Ti合金与碳材料的润湿
2及SiC陶瓷增强相的润湿"> 2.2.2 Cu50Ti合金与h-BN、TiB2及SiC陶瓷增强相的润湿
2.3 微观表征
2.3.1 扫描电镜和能谱
2.3.2 X射线衍射
第3章 Cu-Ti合金在碳材料表面的润湿性
3.1 Cu22Ti与碳材料的润湿性
3.1.1 Cu22Ti/碳材料润湿行为
3.1.2 Cu22Ti/碳材料体系界面微观分析
3.1.3 Cu22Ti/碳材料体系润湿铺展动力学
3.2 Cu50Ti与碳材料的润湿性
3.2.1 Cu50Ti与碳材料的润湿行为
3.2.2 Cu50Ti与碳材料体系界面微观分析
3.2.3 Cu50Ti与碳材料体系润湿铺展动力学
3.3 本章小结
2及SiC陶瓷增强相的润湿性">第4章 Cu50Ti合金与h-BN、TiB2及SiC陶瓷增强相的润湿性
4.1 Cu50Ti/h-BN体系的润湿性
4.1.1 Cu50Ti/h-BN体系的润湿行为
4.1.2 Cu50Ti/h-BN体系的润湿界面结构
4.1.3 Cu50Ti/h-BN体系的润湿铺展动力学
2体系的润湿性"> 4.2 Cu50Ti/TiB2体系的润湿性
2体系的润湿行为"> 4.2.1 Cu50Ti/TiB2体系的润湿行为
2体系的润湿界面结构"> 4.2.2 Cu50Ti/TiB2体系的润湿界面结构
2体系的润湿铺展动力学"> 4.2.3 Cu50Ti/TiB2体系的润湿铺展动力学
4.3 Cu50Ti/SiC体系的润湿性
4.4 本章小结
第5章 结论
参考文献
攻读硕士期间已发表论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effect of Brazing Conditions on Microstructure and Mechanical Properties of Al2O3/Ti—6Al—4V Alloy Joints Reinforced by TiB Whiskers[J]. Minxuan Yang,Peng He,Tiesong Lin. Journal of Materials Science & Technology. 2013(10)
[2]Cu-Ti合金原位生成TiB2颗粒时的组织演变（英文）[J]. M.SOBHANI,H.ARABI,A.MIRHABIBI,R.M.D.BRYDSON. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(10)
[3]Cu-Ti合金中Ti含量对C/C复合材料润湿性能的影响[J]. 于奇,张福勤,张小英,夏莉红,周显光. 粉末冶金材料科学与工程. 2013(02)
[4]纯铝与石墨、SiC和Al2O3的润湿性（英文）[J]. 包萨日娜,唐恺,Anne KVITHYLD,Thorvald ENGH,Merete TANGSTAD. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(08)
[5]新型汽车平面碳换向器的研究与开发[J]. 汪安文,史文浩,杨伟强,张朋. 汽车工艺与材料. 2010(03)
[6]Wetting of Au and Ag particles on monocrystalline graphite substrates[J]. Joonho Lee,Toshihiro Tanaka,Kazufumi Seo,Nobumitsu Hirai,Jung-Goo Lee,Hirotaro Mori. Rare Metals. 2006(05)
[7]石墨/Ni+Ti体系润湿性研究[J]. 刘金状,段辉平,李树杰,陈志军. 粉末冶金技术. 2005(03)
[8]真空气氛中CuMnCr合金在石墨表面的润湿行为[J]. 孟卫如,徐可为,杨吉军,贺林. 中国有色金属学报. 2005(03)
[9]Ag-Cu-Ti钎料在石墨表面的润湿[J]. 赵婷,孙凤莲,赵密,李丹. 哈尔滨理工大学学报. 2004(02)
[10]二元铜合金对碳材料的润湿和粘结行为的研究[J]. 孙毓超. 金刚石与磨料磨具工程. 2001(02)
博士论文
[1]金属熔体在碳化物陶瓷上的润湿性及铺展动力学[D]. 林巧力.吉林大学 2011
硕士论文
[1]Ag-Cu-Ti+WCp复合钎料连接Si3N4陶瓷/42CrMo钢的接头组织和性能研究[D]. 高硕遥.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：2939535
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/2939535.html
教材专著
