Ultrasonic-assisted soldering of sapphire through metallic transition layers of Al and Zn using Sn-xZn-2Al solder alloys

材料科学 蓝宝石 焊接 纳米晶材料 图层(电子) 冶金 复合材料 纳米技术 光学 物理 激光器
作者
Xinran Ma,Ziyang Xiu,Yan Xu,Jiuchun Yan
出处
期刊:Ceramics International [Elsevier BV]
卷期号:49 (2): 2451-2460 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.ceramint.2022.09.218
摘要

Ultrasonic-assisted soldering has potential in the electrical industry especially for the joining of ceramics. The Al-activated Sn-based alloys are promising ultrasonic solders due to simple preparation, while the current approaches required long ultrasonic action. In order to increase the efficiency and reduce ultrasonic-induced damage, this study investigated the soldering of sapphire (monocrystalline α-Al2O3) performed under an ultrasonic action for 0.5 s by using Sn-xZn-2Al(x = 9, 25, 45) solder alloys. Microstructures of interfacial transition layers between the sapphire and solders were focused on. It has been found that at the interfaces no interfacial reaction phases formed and the interfacial bonding was realized via metallic transition layers. Three kinds of interfacial structures existed, that is, sapphire/Al atomic layer/β-Sn, sapphire/Al atomic layer/(Zn enrichment layer)/β-Sn and sapphire/Al atomic layer/Zn nanocrystalline clusters/β-Sn. The elements of Al and Zn in the solder alloys underwent a selective and asynchronous adsorption process during the ultrasonic action. An Al atomic layer formed on the sapphire surface by the stronger chemical adsorption and acted as a transition layer between sapphire and β-Sn. The Zn enrichment layer was distributed locally along the interface and as the Zn content increased in the solder alloys, more localized Zn nanocrystalline clusters formed. These Zn transition structures strengthened the interfacial bonding by transforming the Al atomic layer/β-Sn interface into the Al atomic layer/Zn transition structures/β-Sn interfaces. The joints possessed a shear strength of up to 28 MPa when soldering with Sn–45Zn–2Al at 350 °C.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
天气不错完成签到,获得积分10
1秒前
危嘉欣发布了新的文献求助10
1秒前
村上春树不上树完成签到,获得积分10
2秒前
小二郎应助Wuin采纳,获得10
2秒前
zqyzqy发布了新的文献求助10
2秒前
cs完成签到,获得积分10
2秒前
Vesper发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
科研狗应助shelly采纳,获得30
5秒前
负责雨安完成签到 ,获得积分10
5秒前
00关注了科研通微信公众号
5秒前
加油加油发布了新的文献求助10
6秒前
青竹新曲应助Research采纳,获得10
6秒前
裕溪发布了新的文献求助10
7秒前
摸鱼专家发布了新的文献求助10
8秒前
快慢机完成签到,获得积分10
8秒前
复杂非笑发布了新的文献求助10
9秒前
郑哈哈完成签到,获得积分10
9秒前
可爱的函函应助zqyzqy采纳,获得10
10秒前
南湖秋水发布了新的文献求助10
10秒前
Hello应助蓝翔小仙女采纳,获得10
10秒前
一举高中完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
科研通AI6.2应助fanzhimeng采纳,获得10
11秒前
Jiaying发布了新的文献求助10
11秒前
shututu应助叶子不是页采纳,获得10
11秒前
爱吃饼干的土拨鼠完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
Hello应助tang123采纳,获得10
12秒前
Owen应助Research采纳,获得10
12秒前
13秒前
13秒前
呆萌的蚂蚁完成签到 ,获得积分10
13秒前
Jason应助何人wzh采纳,获得20
13秒前
萤火微光完成签到,获得积分10
13秒前
dada完成签到,获得积分20
14秒前
yihuifa发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Évora na Idade Média 555
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7350266
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8961944
关于积分的说明 19035884
捐赠科研通 6999893
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3220881
关于科研通互助平台的介绍 2385638
邀请新用户注册赠送积分活动 2201284