Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. Основан в 2009 году

Изменение свойств диффузионно-твердеющего композиционного припоя при модификации порошком из нержавеющей стали

В.М. Скачков, С.А. Бибанаева, Н.А. Сабирзянов

ФГБУН «Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН»

DOI: 10.26456/pcascnn/2026.18.XXX

Оригинальная статья

Аннотация: В статье рассмотрены изменения структуры и микротвердости диффузионно-твердеющего припоя на основе легкоплавкого сплава галлий(68%)-индий(23,5%)-олово(8,5%) и твердой компоненты из порошка сплава медь-олово(5%) в зависимости от дозировки порошка из нержавеющей стали марки ПР-06ХН28МДТ. Порошок из нержавеющей стали добавляли в количестве 5, 10, 15, 20 мас.%, образцы припоя подвергали термической обработке при температурах 125 и 600°С, и сравнивали с базовым припоем состава 30 мас.% сплава галлий-индий-олово и 70 мас.% порошка сплава медь-олово. Методом рентгенофазового анализа определены фазы, образующиеся в результате взаимодействия компонентов припоя при разных режимах термообработки. Методом дифференциально-термического анализа выявлены термические эффекты при образовании твердых растворов и интерметаллических соединений галлия с переходными металлами в температурном диапазоне 17-600°С. Показано, что термическая обработка при температурах выше 450°С способствует переходу припоя в равновесное состояние, что приводит к увеличению твердости, в том числе из-за равномерного распределения наноразмерных включений. Методом сканирующей электронной микроскопии выявлено, что нержавеющая сталь имеет ограниченную растворимость в составе диффузионно-твердеющего припоя, но после высокотемпературной обработки (600°С) снижает его твердость за счет нарушения состава твердого раствора галлий-медь.

Ключевые слова: композиционные диффузионно-твердеющие припои, металлический порошок, свойства, микротвердость, дифференциально-термический анализ

  • Скачков Владимир Михайлович – к.х.н., старший научный сотрудник лаборатории химии гетерогенных процессов, ФГБУН «Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН»
  • Бибанаева Светлана Александровна – научный сотрудник лаборатории химии гетерогенных процессов, ФГБУН «Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН»
  • Сабирзянов Наиль Аделевич – д.т.н., главный научный сотрудник лаборатории химии гетерогенных процессов, ФГБУН «Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН»

Ссылка для цитирования:

Скачков, В.М. Изменение свойств диффузионно-твердеющего композиционного припоя при модификации порошком из нержавеющей стали / В.М. Скачков, С.А. Бибанаева, Н.А. Сабирзянов // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2026. - Вып. 18. - С. __-__. DOI: 10.26456/pcascnn/2026.18.XXX. ⎘

Полный текст: загрузить PDF файл

Библиографический список:

1. Девицкий, О.В. Современные методы получения тонких пленок GaAs1-X-YNXBiY: обзор / О.В. Девицкий // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2025. – Вып. 17. – С. 636-648. DOI: 10.26456/pcascnn/2025.17.636.
2. Mineral commodity summaries 2026 // In series: Mineral Commodity Summaries. – Reston, VA: U.S. Geological Survey, 2026. – 222 p. DOI: 10.3133/mcs2026.
3. Мараева, Е.В. Особенности применения эвтектических расплавов на основе индия и галлия / Е.В. Мараева, Н.В. Пермяков, В.А. Мошников // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2023. – Вып. 15. – С. 760-776. DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.760.
4. Яценко, С.П. Композиционные припои на основе легкоплавких сплавов / С.П. Яценко, В.Г. Хаяк // Екатеринбург: УрО РАН, 1997. – 186 с.
5. 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.
6. Скачков, В.М. Особенности динамики изменение свойств диффузионно-твердеющего припоя в различных условиях / В.М. Скачков // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2022. – Вып. 14. – С. 699-706. DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.699.
7. Пашков, И.Н. Выбор припоя при производстве резцов дорожных машин и исследование микроструктуры паяных соединений / И.Н. Пашков, М.Р. Гаджиев, В.А. Морозов, Т.А. Базлова // Сварочное производство. – 2024. – № 2. – С. 56-63.
8. Галушка, И.А. Оптимизация композиции припоя для соединения разноименного сочетания сплавов ЭП975 и ВКНА-25 с использованием современных вычислительных систем / И.А. Галушка, А.Н. Афанасьев-Ходыкин, М.Д. Пантелеев, С.Д. Зотов // Труды ВИАМ. – 2026. – № 2 (156). – С. 37-48. DOI: 10.18577/2307-6046-2026-0-2-37-48.
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. Скачков, В.М. Свойства диффузионно-твердеющего композиционного припоя модифицированного порошком ванадия / В.М. Скачков // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2023. – Вып. 15. – С. 823-830. DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.823.
11 Скачков, В.М. Свойства диффузионно-твердеющего композиционного припоя модифицированного порошками вольфрама / В.М. Скачков, Л.А. Пасечник, И.С. Медянкина, Н.А. Сабирзянов // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2022. – Вып. 14. – С. 707-716. DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.707.
12 Дубов, Л.Ю. Позитронная диагностика Fe–Ga сплавов / Л.Ю. Дубов, Ю.В. Штоцкий, О.В. Илюхина и др. // Ядерная физика и инжиниринг. – 2026. – Вып. 17. – № 1. – С. 12-21. DOI: 10.56304/S2079562926010082.
13. Powder Diffraction File JCPDS-ICDD PDF-2 (Set 1-47). (Release, 2016). – Режим доступа: www.url: https://www.icdd.com/pdf-2/. – 15.02.2026.
14. Speyer, R.F. Thermal Analysis of Materials. – New York: Marcel Dekker, 1994. – 298 p.
15. 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.
16. Порошки коррозионностойких сталей. Технические условия: ТУ 14-1-3540-83; введ. 01.10.1983. – М., 1983. – 9 с.
17. Васильев, А.А. Влияние магнитного поля на направленную кристаллизацию галлия / А.А. Васильев, Д.Ю. Нефедов, Е.В. Чарная и др. // Физика твердого тела. – 2025. – Т. 67. – № 10. – С. 1830-1836. DOI: 10.61011/FTT.2025.10.61958.272-25.
18. Семенов, А.А. Проблемы и перспективы извлечения индия и производства высокочистого металла / А.А. Семенов, С.А. Ухов, С.А. Семенов // Вопросы атомной науки и техники. Серия: материаловедение и новые материалы. – 2025. –№ 2 (128). – С. 98-117.

Содержание |