Өтпелі сұйық фазалық диффузиялық байланыс - Transient liquid phase diffusion bonding

Өтпелі сұйық фазалық диффузиялық байланыс (TLPDB) - бұл көптеген байланыстыру үшін қолданылған қосылу процесі металл және қыш кәдімгі балқыту арқылы байланыстыруға болмайтын жүйелер дәнекерлеу техникасы. Байланыстыру процесінде біркелкі композициялық профильді, бетіне төзімді қосылыстар пайда болады оксидтер және геометриялық ақаулар. Байланыстыру техникасы өндірістен және жөндеуден бастап көптеген қолданбаларда қолданылған турбиналық қозғалтқыштар ішінде аэроғарыш өнеркәсіп[1][2][3] атомға атомдық энергия өсімдіктер[4][5] және тізбекті қосу микроэлектроника өнеркәсіп.[6][7]

Процесс

Процесс ерекшеленеді диффузиялық байланыс онда диффузия болған кезде пайда болады Еру нүктесі байланыстырушы температурада субстраттардың торлы және түйіршікті шекараларына ауысатын қабат аралық элементтің бейнесі. Қатты дененің диффузиялық процестері байланыс интерфейсінде құрамның өзгеруіне әкеледі және ұқсас емес қабат қабатты ана материалдарға қарағанда төмен температурада балқып кетеді. Осылайша, сұйықтықтың жұқа қабаты интерфейс бойымен таралып, негізгі материалдардың кез-келгенінің балқу температурасынан гөрі төмен температурада буын түзеді. Бұл әдіс дәнекерлеудің өзгешелігімен ерекшеленеді, ол «изотермиялық қатаяды». Толтырғыш металдың балқу температурасынан жоғары температураны ұстап тұрғанда интерфузия құрамды эвтектикадан алшақтатады, сондықтан процестің температурасында қату пайда болады. Егер жеткілікті диффузия пайда болса, онда түйіспелер балқыманың бастапқы температурасынан едәуір жоғары және берік болып қалады. Сондықтан оны «өтпелі сұйық фаза» деп атайды. Сұйықтық суығанға дейін қатып қалады.

Интерлейер

Бұл техникада оны қарастыра отырып, лайықты аралық қабатты таңдау қажет суланғыштық, ағын сипаттамалары, негізгі материалдармен реакцияның алдын алу үшін жоғары тұрақтылық және байланыстыру температурасынан жоғары балқыма температурасы бар композиция құру мүмкіндігі. Қосылу техникасы ежелгі дәуірден басталады.[8] [9][10] Мысалға, мыс оксиді қабаты ретінде боялған және кейбіреулерімен жабылған сары май немесе желім біраз ұстау алтын алтыннан жасалған бұйымға арналған шарлар а жалынды азайту қалыптастыру эвтектика байланыс аймағында.

Кинетика

Байланыстыру процесінің кинетикасы туралы көптеген теориялар бар, бірақ ең кең таралған теория процесті төрт негізгі кезеңге бөледі.[11] [12] Кезеңдер:

  1. қабаттың еруі
  2. сұйықтықтың гомогенизациясы
  3. изотермиялық қату
  4. байланыс аймағының гомогенизациясы

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Д.С. Дувалл; В.А.Овцарский; Д.Ф. Паулонис (1974). «TLP байланысы: ыстыққа төзімді қорытпаларды қосудың жаңа әдісі». Дәнекерлеу журналы. 53 (4): 203–214.
  2. ^ С.Р. Cain,, JR Wilcox, JR, R. Venkatraman (1997). «Өтпелі сұйықтық фазаларын байланыстырудың диффузиялық моделі». Acta Materialia. 45 (2): 701–707. дои:10.1016 / s1359-6454 (96) 00188-7.CS1 maint: бірнеше есімдер: авторлар тізімі (сілтеме)
  3. ^ Ю.Чжоу; В.Ф. Гейл; Т.Х. Солтүстік (1995). «Өтпелі сұйық фазалық байланыстыруды модельдеу». Халықаралық материалдарға шолу. 40 (5): 181–196. дои:10.1179 / imr.1995.40.5.181.
  4. ^ M. Maza Atabaki; Дж.Идрис (2011). «Циркалой-4-ті тұрақтандыратын аустенитті тот баспайтын болаттан 321 белсенді титанды толтырғыш металды қолдана отырып, ішінара сұйықтық фазалық диффузиялық байланыстыру». Өндірістік ғылым және инжиниринг журналы. 3 (406): 330–344.
  5. ^ Mazar Atabaki, M. «Титанды толтырғыш металды қолдана отырып, 321 тот баспайтын болатқа циркалой-4 сұйықтық фазалық диффузиялық байланысының микроқұрылымдық эволюциясы». Ядролық материалдар журналы, 406 (3) (2010), 330-344
  6. ^ Хоу, М.М., Eager, Томас В. «Au / Cu және Cu / Cu өзара байланысы үшін төмен температуралық өтпелі сұйықтық фазасы (LTTLP)». Electron журналы. Пакет, 114 (4) (1992), 443-448
  7. ^ Мазар Атабаки, М. «Керамикалық ұнтақ металлургия өнімдерін металдарға қосудағы соңғы жетістіктер». Металлургия. 16 (4) (2010), 255-268
  8. ^ Hawthorne, JG, Smith, C.S. «Диверанттар туралы, теофилус трактаты». Чикаго: Chicago University Press. (1963), 216
  9. ^ Смит, С.С., «Құрылымды іздеу». Кембридж, Массачусетс: MIT Press. (1981), 92-94
  10. ^ Littledale, H.A.P. Британ. Патент № 415,181 (1933)
  11. ^ MacDonald W.D., and Eager, «TW сұйықтық фазасының өтпелі байланысы. Жыл сайынғы материалтану шолу». 22 (1) (1992), 23-46
  12. ^ Туах-поку, И., Доллар, М., Массальски, Т.Б. «Ag / Cu / Ag сэндвич түйіспесіне қолданылатын сұйық фазаның уақытша байланысу процесін зерттеу». Металлургиялық операциялар A. 19 (A) (1988), 675-686