RE-Sn-Zn(RE=Pr,Ce)三元體系400℃相圖及相關無鉛焊料性能測試.pdf

1、Sn-Zn基無鉛焊料由于熔點最接近傳統焊料而備受關注。Sn-Zn系列無鉛焊料存在潤濕性較差，容易被空氣氧化的不足而影響其應用。La、Ce、Pr等稀土元素是Sn-Zn基無鉛焊料的維他命，能有效改善Sn-Zn基焊料潤濕性和抗氧化性等性能。理解稀土和Sn-Zn基合金元素的相互作用，將為改進無鉛焊料的潤濕性，抗氧化性等性能提供指導。本文研究Pr-Sn-Zn、Ce-Sn-Zn等兩個三元合金體系的相圖，以及相關化合物晶體結構精修，并研究微量稀土Ce

2、對Sn-Zn-Al基無鉛焊料性能的影響，獲得以下重要的研究成果：
　　 (1)實驗通過X-射線粉末衍射(XRD)和掃描電鏡分析等方法首次測定了Pr-Sn-Zn三元體系400℃等溫截面。發(fā)現一個新的三元化合物PrSn2Zn2，該化合物屬于四方結構，點陣常數為α=0.4459(2)，c=1.0337(2)nm，空間群為P4/nmm，與CaBe2Ge2同構。區(qū)別于EuSn2Zn2，該化合物在200-800℃范圍內并無結構轉變，本文還給

3、出新相的粉末數據。實驗證實三元化合物PrSnZn、Pr2SnZn3在400℃溫度內穩(wěn)定存在，研究發(fā)現Zn在PrSn3相的固溶度達到16.1%。
　　 (2)通過X-射線粉末衍射(XRD)和掃面電鏡分析等方法研究了Ce-Sn-Zn三元系合金400℃熱力學平衡相關系。研究獲得以下結果：確定Ce-Sn-Zn三元體系400℃相關系；確定新的三元化合物CeSn2Zn2晶體結構。研究表明該三元化合物與CaBe2Ge2同構，空間群為P4/nm

4、m，點陣常數為α=4.456(9)，c=10.285(1)nm。在200-800℃溫度范圍內，CeSn2Zn2穩(wěn)定存在，并無從六方結構到單斜結構的轉變，本文還給出新相的粉末數據；實驗還測定了Zn在CeSn3中的固溶度為12.7%。
　　 (3)采用真空熔煉技術成功制備了Sn-(9-x)Zn-0.02Al-xCe(x=0.02～0.12)的無鉛焊料，應用DTA，SEM，XRD等技術分析了焊料的熔點、形貌、微結構及焊料與Cu基板的粘