snlt1xgtznltxgtni液固扩散偶的界面反应研究

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1、坚竺竺!旦!g竺坠!!!!!!竺!翌!!!坚!望!!!!堡!堡摘要本次工作制备了一系列液／固扩散偶，用电子探针及扫描电镜对其作了背散射电子像形貌分析和成分分析。Sn／Ni液／固扩散偶在773K退火生成Ni3Sm相。而其在873K时退火先后生成了Ni3Sn2，Ni3Sn4，Ni3Sn相。Zn／Ni扩散偶分别在623K和738K退火一小时，均生成了包含Y和D．的扩散层。关于Sn／Ni和Zn／Ni扩散偶的界面反应，用Thermo．Calc软件，依据最大驱动力模型对其生成相顺序及形貌进行了预测。预测结果和实验结果吻合得很好，并对其形貌做

2、了很好的解释。制备了一系列Snl．。Zn。／Ni(x=8at．％(亚共晶)，14．8at．％(共晶)，22at．％(过共晶)，3lat．％(过共晶))液／固扩散偶。当这些扩散偶在623K退火，均先生成了Y相。随退火时间延长，在Ni基体和丫相之间生成了T1相，并形成了富Ni的液相和T。相的混合区域。在873K退火其最终扩散通道分别为fcc(Ni)／Ni3Sn2／x2／x：+liq(Srto922110odNi)；fcc(Ni)／NiaSn2／T2／Tl／a：l+liq(Sno．s52Zno．14s／Ni)；fcc(Ni)／13t／

3、y-NiZn3／x2厅l^lq+liq(Sno69Zno31／Ni)。对这些扩散偶的扩散层形貌和成分分析，初步确定了623K和873K的相关系，并初步确定了相形成序列和扩散通道。此次实验中发现了两个的新三元相T1和T2，其成分分别约为Ni36Sn42Zn22和Ni46Snn2Znl2。用Thermo．Calc软件初步外推了Ni．Sn．Zn三元体系相图。外推结果很好的再现了623K时的实验结果，并很好的解释了其扩散层形貌。111Master’sDegreeThesisofCentralSouthUniversityABSTRACT

4、ThemorphologyandinterfacialreactionsofSnl_xZnx／Niliquid／soliddiffusioncouplesweremadeandinvestigatedbyBack-scatteredElectronImagesAnalysisandCompositionsAnalysisusingElectronProbeMicroanalyseandScanningElectronMicroscope．TheinterracialreactionofSn／Nidiffusioncouplesw

5、asinvestigatedat773Kand873Kannealingforseriesduration．At773kthefirstformationphaseisNi3Srl4．At873K，thefirstformationphaseisNi3Sn2andthemorphologyisfcc(Ni)／Ni3Sn／Ni3Sn2／Ni3Sn4／Liquid．TheinterfacialreactionofZn／Nidiffusioncoupleswasinvestigatedat623Kand738Kannealingfor

6、onehour．Thediffusionlayerisbuildupbyphasespand丫．Thediffusionlayeriswavyduetothecompositionregionalfluctuationandsuper-coolingintheliquid．ThephaseformationsequenceofSn／NiandZn／Nidiffusioncouplesispredictedbythemaximdrivingforcemodel，andthepredictedresultsagreewellwith

7、theexperimentresult．TheSn—Znx／Ni(withZn14．8at．％，22at．％，and3lat．％respectively)diffusioncoupleswereannealedat623Kfor4hoursand24hoursrespectively．The丫layerisfirstlyformingatinterfaceandthen。1phaseformsbetweenfcc(Ni)andYlayer．Theisothermalsectionat623KoftheNi-Sn-Znsystem

8、wasdeterminedbyexperimentandextrapolatedusingThermo—Calc．Theresultsaleconformandthediffusionlayermorphologyisexplainedbydiffusionth