Изменение свойств диффузионно-твердеющих припоев упрочненных порошками титана, циркония и гафния
В.М. Скачков, Л.А. Пасечник, И.С. Медянкина, Н.А. Сабирзянов
ФГБУН «Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук»
DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.831
Оригинальная статья
Аннотация: В данной статье представлены результаты исследования свойств трех диффузионно-твердеющих припоев на основе легкоплавких сплавов галлия и порошка сплава медь-олово после введения инертных металлических порошков титана, циркония и гафния в количестве 5% каждого, что составляет добавку в 15 мас.%. После термической обработки при невысоких температурах (125°С) в течение 24 часов, и после высокотемпературной обработки (600°С) в течение 6 часов оценена микротвердость полученных композиционных диффузионно-твердеющих припоев. Относительно длительная термическая обработка при невысоких температурах не приводит композиции к достижению равновесных состояний, возможные физикохимические превращения не полностью в них протекают, что показывает увеличение твердости образцов после высокотемпературной обработки. Рентгенофазовым анализом определены образующиеся в результате диффузионного твердения фазы, образующие микро- и наноразмерные интерметаллические соединения, выделяющееся металлическое олово в виде наноразмерных выделений в межзеренном пространстве. Металлические порошки-наполнители, инертные при низкой температуре к воздействию, но хорошо смачиваемые галлием при высоких температурах с ним взаимодействуют, образуя наноразмерные интерметаллические соединения, дополнительно упрочняя композиционные припои.
Ключевые слова: композиционные диффузионно-твердеющие припои, металлический порошок, титан, цирконий, гафний, свойства, микротвердость, дифференциальнотермический анализ
- Скачков Владимир Михайлович – к.х.н., старший научный сотрудник, лаборатория химии гетерогенных процессов, ФГБУН «Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук»
- Пасечник Лилия Александровна – к.х.н., ведущий научный сотрудник, лаборатория химии гетерогенных процессов, ФГБУН «Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук»
- Медянкина Ирина Сергеевна – научный сотрудник, лаборатория химии гетерогенных процессов, ФГБУН «Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук»
- Сабирзянов Наиль Аделевич – д.т.н., главный научный сотрудник, лаборатория химии гетерогенных процессов, ФГБУН «Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук»
Ссылка на статью:
Скачков, В.М. Изменение свойств диффузионно-твердеющих припоев упрочненных порошками титана, циркония и гафния / В.М. Скачков, Л.А. Пасечник, И.С. Медянкина, Н.А. Сабирзянов // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2023. — Вып. 15. — С. 831-839. DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.831.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Астахов, Н.В. Проблемы повышения надежности и качества радиоэлектронных средств и приборов при использовании бессвинцовых припоев // Н.В. Астахов, А.В. Башкиров, О.Ю. Макаров, А.А. Пирогов, А.С. Демихова // Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2021. – Т. 17. – № 2. – С. 48-53. DOI: 10.36622/VSTU.2021.17.2.008.
2. Новосельцева, М.М. Социально-экономические мероприятия в промышленности, направленные на охрану труда / М.М. Новосельцева // Заметки ученого. – 2020. – № 8. – С. 238-245.
3. Муктепавел, В.О. Технологические способы создания неразъёмных соединений разнородных материалов / В.О. Муктепавел, В.М. Карпов, И.Г. Струков // Морские интеллектуальные технологии. – 2022. – № 4. – Ч. 2. – С. 117-122. DOI: 10.37220/MIT.2022.58.4.015.
4. Яценко, С.П. Композиционные припои на основе легкоплавких сплавов / С.П. Яценко, В.Г. Хаяк // Екатеринбург: УрО РАН, 1997. – 186 с.
5. Martinsen, K. Joining of dissimilar materials / K. Martinsen, S.J. Hu, B.E. Carlson // CIRP Annals. – 2015. – V. 64. – I. 2. – P. 679-699. DOI: 10.1016/j.cirp.2015.05.006.
6. Яценко, С.П. Галлий: Технологии получения и применение жидких сплавов: Монография / С.П. Яценко, Л.А. Пасечник, В.М. Скачков, Г.М. Рубинштейн. – М.: РАН, 2020. – 344 с.
7. Ершов, В.М. Термическое расширение интерметаллидных фаз системы медь-галлий / В.М. Ершов // Сборник научных трудов Донбасского государственного технического университета. – 2008. – Вып. 27. – С. 242-247.
8. Скачков, В.М. Композиционный припой на основе порошков металлов и галлиевого сплава / В.М. Скачков, Н.А. Шевырев, Л.А. Пасечник, С.П. Яценко // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2017. – Вып. 9. – С. 455-464. DOI: 10.26456/pcascnn/2017.9.455.
9. Скачков, В.М. Диффузионно-твердеющий припой на основе сплава галлий-индий-олово и порошка металлов ПМОСФ5, упрочненный титаном / В.М. Скачков, Л.А. Пасечник, О.В. Скачкова, С.П. Яценко // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2018. – Вып. 10. – С. 600-608. DOI: 10.26456/pcascnn/2018.10.600.
10. Яценко, С.П. Галлий. Взаимодействие с металлами / С.П. Яценко. – М.: Наука, 1974. – 220 с.
11. Порошок сплава медь-олово сферической формы. Технические условия: ТУ 48-1318-03-89. – Взамен ТУ 48-1318-03-84; введ. 25.05.1989. – М., 1989. – 9 с.
12. Титан губчатый. Технические условия: ГОСТ 17746-96. – Взамен ГОСТ 17746-79; введ. 01.07.2000. Минск, 1996. – 6 с.
13. Порошок циркония кальциетермический. Технические условия: ТУ 48-4-234-84. – Взамен ТУ 48-4-234-76; введ. 01.07.1984. – М., 1984. – 81 с.
14. Порошок гафниевый. Технические условия: ТУ 48-4-176-85. – Взамен ТУ 48-4-176-72; введ. 01.01.1986. – М., 1986. – 35 с.
15. Шубин, А.Б. Получение металлических композиций из смесей медь-содержащего порошка и галлиевого расплава: определение оптимальных параметров виброобработки / А.Б. Шубин, Е.В. Игнатьева, И.Э. Игнатьев // Бутлеровские сообщения. – 2016. – Т. 45. – № 3. – С. 116-121.
16. Powder Diffraction File JCPDS-ICDD PDF-2 (Set 1-47). (Release, 2016). – Режим доступа: www.url: https://www.icdd.com/pdf-2/. – 15.05.2023.
17. Speyer, R.F. Thermal Analysis of Materials. – New York: Marcel Dekker, 1994. – 298 p.