化学镀Ni-P层对铜焊接性能的影响

铜具有良好的导电导热性,在电子工业上已得到广泛的应用,但过高的导热率会导致焊接时出现焊接缺陷。通过表面处理,可以改善铜的焊接性能。由化学镀技术在纯铜导线表面沉积Ni-P层,研究镀层对铜材焊接性能的影响。结果表明,化学镀Ni-P层含Ni和Ni3P相,微观组织均匀致密。Ni-P镀层的存在改善了锡层与铜基材的结合性能,Sn/Cu界面无明显缺陷。经化学镀Ni-P处理后,铜的抗氧化能力得到了提高,改善了锡焊料在铜表面的润湿性。     

烧结NdFeB磁体表面化学镀Ni-Cu-P合金及防腐性能

在烧结NdFeB磁体表面化学镀Ni-Cu-P以提高其耐腐蚀性能. 研究了络合剂的质量浓度、镀液的pH值、施镀温度及金属离子配比[Cu2 ]/[Ni2 ]对沉积速度和镀层成分的影响. 用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDAX)观察镀层形貌并分析镀层成分. 测定Ni-Cu-P合金镀层在质量分数3.5% NaCl溶液中的极化曲线,并结合中性盐雾实验表征镀层的耐腐蚀性能. 研究表明:烧结NdFeB永磁体经碱性超声波除油、酸洗活化后进行化学镀Ni-Cu-P,可得到结合力良好的合金镀层;随着镀液中金属离子配比[Cu2 ]/[Ni2 ]的增大,所得镀层从非晶向晶态转变,镀层中的磷含量先升高后降低,镀层表面变得平整、致密;化学镀Ni-Cu-P三元合金的耐腐蚀性能优于相同条件下所得到的Ni-P镀层,且从金属离子配比([Cu2 ]/[Ni2 ])为0.02的镀液中得到的镀层的耐腐蚀性能最强.     

化学镀Ni-P-ZrO_2工艺及性能

以NiSO4 为施镀主盐 ,次亚磷酸钠为还原剂研究了化学镀法在工件表面获得良好性能的Ni P ZrO2 镀层的工艺 .用正交试验法确定了镀液的最佳成分 ,考察了施镀温度、搅拌速度、ZrO2 微粒的添加量对镀层形成的影响 ,并用X射线衍射和电子探针对镀层的结构进行了分析 .结果表明 ,镀液的最佳组成为 :NiSO4 30g·L-1,配合剂 18g·L-1,稳定剂 2g·L-1,次亚磷酸钠 2 0g·L-1,促进剂 15g·L-1;施镀工艺条件为 :施镀温度 85～ 90℃ ,ZrO2 微粒加入量 10～ 2 0g·L-1,在施镀过程中采用间歇式搅拌法 ;经过 30 0℃以下的热处理后镀层结构仍为非晶态结构 ,经过 30 0℃以上的热处理后 ,则变为晶体结构 ;用以上方法获得的镀层为高磷镀层 .此外 ,用浓度为 10 % (质量分数 )的盐酸检验镀层的耐蚀性 ,结果表明ZrO2 微粒的加入不会影响Ni P基质层的抗蚀性 .因此 ,采用本工艺能获得性能优良的Ni P ZrO2 合金镀层 ,且性能比Ni P镀层有显著提高     

NiCrAlY涂层/TC4基体界面反应机理

采用电弧离子镀技术在TC4(Ti6Al4V)合金基体表面沉积制备NiCrAlY涂层.通过扫描电镜与能谱分析、X射线衍射分析及显微硬度测试,研究真空热处理对NiCrAlY涂层组织性能的影响;分析界面反应产物的形成过程;讨论Cr元素在界面反应中的作用机制.研究结果表明:真空热处理后NiCrAlY涂层中有γ'-Ni3Al相析出,提高了涂层的表面硬度;在870℃以下热处理,NiCrAlY涂层/TC4基体界面反应产物的出现顺序依次为:相变影响区→Ni3(Al,Ti)和Ti2Ni化合物层→TiNi化合层;Cr元素在870℃以上开始扩散并参与界面反应,形成TiCr2化合物.     

化学镀Ni-Cu-P工艺及镀层性能研究

研究了化学镀Ni－Cu－P工艺及镀层性能。当温度控制在70～75℃、pH值控制在7．0～8．0、添加剂B的含量为2．0g／1、CuSO4含量1～2g／1时,所得镀层性能最好。镀层经热处理后,组织和性能将发生变化。发现Ni－Cu－P镀层出现最高硬度的热处理温度为500℃,超过Ni－P化学镀层出现最高硬度的热处理温度。经过正确的热处理后,镀层硬度和耐磨性优于Ni－P化学镀层,且应用温度范围较宽。     

ZM6镁合金化学镀镍预处理工艺及镀层耐蚀性

采用浸锌预处理工艺,研究在碱式碳酸镍体系中ZM6镁合金表面化学镀镍层性能.用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X线衍射仪(XRD)研究浸锌层和镀镍层的形貌、成分及镀层结构,采用极化曲线测试镀层的耐蚀性.研究结果表明,浸锌溶液中加入Sn2+可在ZM6镁合金表面获得均匀致密的浸锌层,后续在碳酸镍体系中施镀1 h后所得非晶态Ni-P镀层均匀致密,无明显缺陷,厚度为8.74 μm,磷质量分数达9.29%;在3.5%NaCl溶液中,镀层的自腐蚀电位为-0.609 V,腐蚀电流密度约为基体的1/10,耐腐蚀性能良好.     

化学镀Ni-Cu-P合金的研究

研究了化学镀 Ni-Cu-P 合金的工艺,对镀液的稳定性和镀层的性能进行分析研究.获得含 Ni83.31%、Cu4.08%、P8.59%均匀无针孔的镀层;镀层的结合力、耐蚀性良好;经热处理后镀层的硬镀达到993.4HV.     

SnAgNi钎料钎焊Ni镀层SiCp/Al复合材料的接头微观结构及剪切性能

采用Sn-2·5Ag-2·0Ni焊料钎焊了具有Ni(P)/Ni(B)和Ni(P)/Ni两种双镀层结构的SiCp/Al复合材料.结果表明,SnAgNi/Ni(B)/Ni(P)和SnAgNi/Ni/Ni(P)两种接头均生成唯一的金属间化合物Ni3Sn4.SnAgNi焊料与Ni(B)镀层之间的快速反应速度使Ni3Sn4金属间化合物具有高的生长速度.时效初期的SnAgNi/Ni/Ni(P)接头的剪切强度高于SnAgNi/Ni(B)/Ni(P)接头,但在250h时效后其剪切强度剧烈下降,低于SnAgNi/Ni(B)/Ni(P)接头.金属间化合物的生长及裂纹的形成是SnAgNi/Ni/Ni(P)接头失效的主要原因,而SnAgNi/Ni(B)/Ni(P)接头失效的主要原因是Ni(P)镀层中Ni原子的定向扩散使SiCp/Al复合材料与Ni(P)处产生孔洞.     

Ni-rGO增强Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE复合钎料钎焊接头显微组织与性能

采用粉末熔化法制备了镍粒子修饰的还原氧化石墨烯(Ni-rGO)增强Sn2. 5Ag0. 7Cu0. 1RE复合钎料,借助于扫描电子显微镜和X射线衍射,研究了Ni-rGO增强Sn2. 5Ag 0. 7Cu 0. 1RE复合钎料钎焊接头的显微组织与性能。研究结果表明:Ni-rGO增强Sn2. 5Ag0. 7Cu0. 1RE复合钎料与Cu基板可实现良好焊接。在钎焊温度270℃、钎焊时间240 s时,复合钎料钎焊接头剪切强度为29. 7 MPa,高于Sn3. 0Ag0. 5Cu钎料钎焊接头。随着钎焊时间的增加,钎焊接头剪切断裂机制呈现由以韧窝为主的韧性断裂向韧窝和解理组成的韧-脆混合断裂转变,断裂途径由钎缝和界面金属间化合物(IMC)层组成的过渡区向界面IMC方向移动。复合钎料钎焊接头钎缝区由β-Sn和共晶组织组成,界面IMC层由Cu6Sn5和新相(Cu,Ni)6Sn5组成。Ni-rGO增强Sn2. 5Ag0. 7Cu0. 1RE复合钎料钎焊接头的IMC厚度、粗糙度增加,界面IMC显微组织由扇贝状转变为锯齿状。     

AuSn/(Ni/AlSi)焊点的界面反应及剪切强度

分别采用双辊甩带快速凝固技术和喷射沉积技术制备AuSn焊料和AlSi合金,研究AuSn/(Ni/AlSi)焊点的界面反应特征及固相老化退火时间对焊点组织和剪切强度的影响。研究结果表明:在300℃钎焊90 s后,AuSn/(Ni/AlSi)焊点形成细小的层状(ζ-Au5Sn)+(δ-AuSn)共晶组织和针状的(Ni,Au)3Sn2相。焊点在200℃固相老化退火不同时间后,共晶组织明显粗化,焊料/基体界面处形成(Au,Ni)Sn+(Ni,Au)3Sn2复合金属间化合物(IMC)层,且随退火时间延长逐渐增大。退火时间达1 000 h时,在(Ni,Au)3Sn2/Ni界面处产生(Ni,Au)3Sn相。当退火时间小于300 h时,焊点剪切强度随退火时间延长逐渐降低,断裂形式主要是发生在焊料/IMC界面的脆性断裂。退火时间继续延长剪切强度基本不变,断裂主要发生在IMC内部,而且从断裂模型沿晶断裂转变为穿晶断裂。     

CeO_2对Ni-P化学镀层微观结构及其耐蚀性能的影响

研究纳米稀土添加剂(CeO2)对Ni-P镀层微观结构及其性能的影响,特别是耐蚀性.在前期试验配方的基础上,在低碳钢基体表面制备Ni-P/CeO2化学复合镀层.利用超声波振荡使纳米粉充分分散;利用环境扫描电镜(ESEM)观察镀层晶粒微观形貌及浸泡试验条件下的腐蚀形貌;利用透射电镜(TEM)观察时效热处理后的晶粒结构;采用能谱(EDS)测量对镀层进行化学成分分析;利用恒电位仪进行Tafel极化曲线测定.研究结果表明,稀土添加能有效提高化学镀层的P含量(w(P)10%),晶粒细化且呈非晶态,孔隙率降低,耐蚀性提高;由于沉积时纳米稀土颗粒与Ni,P合金化共沉积,并与基体有效扩散,填充在位错、晶界、孔隙等缺陷处,钉扎位错滑移,间隙处生成致密氧化物CeO2,故能有效提高镀层的致密度和耐蚀性.     

复合稀土化学镀镍工艺及性能研究

研究了在复合稀土元素存在条件下,钢铁表面化学镀Ni P合金的工艺条件及镀层的耐腐蚀性能.结果表明,用最佳工艺镀得的镀层较厚,表面光亮、致密,耐腐蚀性能较好.     

化学沉积Ni-Fe-P及Ni-Fe-P-B合金膜的结构和显微硬度

利用X射线衍射方法研究了不同Na2H2PO2的质量浓度以及热处理温度条件下化学镀三元Ni-Fe-P和四元Ni-P-B镀层的结构,在温度为200-700℃范围内加热镀层产生结构变化,当热处理温度等于或低于400℃时,镀层的显微硬度随温度增加,这与从Ni-P-B镀层非晶基底中析出（Fe,Ni)固溶体,Ni3P相以及从Ni-P-B镀层（Fe,Ni）固溶体基底中析出Fe2B等相有关,热处理温度大于或等于500℃时,NiP,Fe3P,Fe2B等相析出,同时随温度增加颗粒逐渐粗化,引起镀层软化,在Ni-Fe-P镀层中加入KBH4,经300℃热处理引起镀层显微硬度增加,低于300℃热处理对镀层硬度影响不明显,该现象可由B与Ni-Fe固溶体基底形成了晶化相加以证实。     

Cu-Ni-P合金镀层的制备及性能

在柠檬酸盐溶液中电沉积制备了Cu-Ni-P合金镀层.采用能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对合金的成分、结构、形貌进行了分析.用交流阻抗(EIS)和动电位极化曲线法研究了镀层的腐蚀性能.结果表明,电沉积方法制备的Cu-Ni-P合金镀层具有纳米晶结构,镀层表面平整、光亮.P的加入使Cu-Ni合金镀层的硬度和耐腐蚀性能得到提高.     

钢铁表面Cu—Sn—P／Ni—Sn—P合金复合镀层的结构和性能

钢铁表面浸镀Cu-Sn-P合金，得到金黄色仿金镀层．在金黄色镀层上化学镀法Ni—Sn—P合金，形成Cu-Sn-P／Ni-Sn-P合金复合镀层，确定了镀液的最佳组成和工艺，用盐水浸泡测定复合镀层的防腐蚀性，用SEM，XPS和AES谱分析镀层的表面形貌、组成、结构和性能．结果表明，合金复合镀层使钢铁耐腐蚀性得以改善，Cu—Sn—P镀层可表示为Cu—Sn—P／CuxOy／SnxOy；Ni—Sn—P镀层可表示为Ni—Sn—P／NixOy／SnxOy，各元素的相对原子百分浓度分别为Ni52．2％，O6．9％，Sn18．7％，P12．9％，Fe9．3％．     

酸性镀液铝合金表面沉积Ni-Mo-P三元合金非晶镀层

采用酸性化学镀液在铝合金表面沉积Ni-Mo-P三元合金非晶镀层。利用透射电镜(TEM)、场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射分析(XRD)、能谱(EDS)等现代分析手段,对镀层显微结构进行了表征,探讨了钼酸钠浓度和热处理对镀层纳米压痕硬度的影响。结果表明,镀态下,化学镀Ni-Mo-P三元合金镀层为致密非晶态镀层,镀层中Mo元素分布均匀,镀层与基体结合良好。热处理可促使非晶镀层晶化,产生Ni和Ni3P晶相,获得了纳米压痕硬度为15.12 GPa的最大值。     

NdFeB磁性材料化学镀非晶态Ni—W—P合金及其相转变行为

采用化学镀方法在NdFeB磁性材料表面施镀非晶态Ni—W—P合金,利用扫描电子显微镜（SEM）及X射线衍射仪对Ni—WP合金镀层的组织形貌、结构及其相转变行为进行了分析．结果表明,非晶态Ni—W—P合金镀层是由大量不同尺寸的颗粒状或胞状突起组成,随着热处理温度逐渐升高,镀层结构由非晶结构逐渐转变为晶态结构,非晶态Ni—W—P合金镀层的晶化转变温度范围为350～380℃．     

化学镀Ni-Mo-P纳米晶镀层的耐蚀性能

通过化学镀获得了混晶(非晶+微晶)和纳米晶态两种结构的Ni-Mo-P合金镀层,并对混晶态镀层进行了不同的晶化处理,得到单相和双相的纳米晶镀层各一种.通过阳极极化曲线分析了各镀层在5%H2SO4溶液中的耐蚀性能,并与Ni-P镀层进行对比,发现镀态Ni-Mo-P纳米晶镀层的耐蚀性能优于镀态Ni-P纳米晶镀层,混晶镀层经退火处理后获得的两种纳米晶镀层的耐蚀性能均优于镀态混晶和纳米晶镀层,同时还发现退火处理获得的Ni-Mo-P双相(Ni+Ni3P)纳米晶镀层与退火处理后获得的Ni-Mo-P单相(Ni)纳米晶镀层的耐蚀性能相当.     

Au-Sn焊点异质界面的耦合反应及其对力学性能的影响

为了探讨Au-Sn异质焊点耦合界面反应对界面IMC层生长行为及焊点力学性能的影响,采用回流焊技术制备Ni/AuSn/Ni和Cu/AuSn/Ni三明治结构焊点,通过扫描电子显微镜(SEM)与能谱分析(EDS)研究焊点在钎焊与老化退火中的组织演变。研究结果表明:在钎焊中Ni-Ni焊点的Au Sn/Ni界面形成(Ni,Au)_3Sn_2金属间化合物(IMC)层,而Cu-Ni焊点的AuSn/Ni界面形成(Ni,Au,Cu)_3Sn_2四元IMC层,表明钎焊过程中上界面的Cu原子穿过Au Sn焊料到达Ni界面参与耦合反应。在老化退火中,界面IMC层的厚度l随退火时间t延长而逐渐增大,其生长规律符合扩散控制机制的关系式:l=k(t/t_0)~n。在160℃和200℃退火时,(Ni,Au)_3Sn_2层的生长以晶界扩散和体积扩散为主。由于Cu原子的耦合作用,(Ni,Au,Cu)_3Sn_2层的生长以反应扩散为主。Cu-Ni异质界面焊点中,Cu的耦合作用抑制了Au Sn/Ni界面(Ni,Au,Cu)_3Sn_2IMC层的生长,减缓了焊点剪切强度的下降速度,有利于提高焊点的可靠性。     

高温时效下Sn/SnPb混装焊点的微观组织研究

针对Sn/Sn Pb混合组装焊点在工艺兼容性和长期可靠性方面存在的问题,设计了带菊花链结构的板级电路,采用回流焊接工艺对无铅方形扁平封装(QFP)器件和Sn Pb焊料实现混合组装,对组装样品进行1500 h的高温老化实验。通过对高温老化前后混装焊点显微组织的分析和电、力学性能的研究,探讨混装焊点两侧焊接界面金属间化合物(IMC)的生长规律及其对焊点电、力学性能的影响.结果表明:Cu6Sn5和Cu3Sn金属间化合物厚度均与老化时间的平方根呈线性关系,混装焊点界面的Cu6Sn5分解反应是Cu3Sn化合物的主要生长机制;老化过程中富铅相在焊接界面的聚集,切断了焊点内Sn原子的扩散通路,形成阻碍IMC层进一步生长的抑制区;焊点基体β-Sn的尺寸粗化、Pb的富聚以及具有本质脆性的IMC层状生长降低了焊点的抗拉强度,层状IMC的厚度在一定程度上反映了焊点的力学性能.