泡沫Ni表面金属Cu镀层的制备工艺研究开题报告
2021-02-22 11:45:07
1. 研究目的与意义(文献综述)
泡沫ni具有质轻、比强度和比刚度高、比表面积大等众多优点,在新能源材料、化学催化材料、结构增强等材料的制备等领域有着广泛的应用。有研究表明采用泡沫ni增强sn基复合焊料片,不仅能够节省钎焊时间,提高钎焊效率,还能提高钎焊接头的力学性能,但是依然存在一些问题。因为纯ni的强度过低,同时sn基焊料在泡沫ni中的填充性差,致使熔sn与泡沫ni结合强度低,不利于钎焊接头力学性能的提高。因此,采用合适工艺改善泡沫镍增强锡基焊料的力学性能,对提高钎焊接头强度有极其重要意义。
常用的提高复合焊料强度的方法有合金化和颗粒增强。但合金化过程中元素真实添加量难以精准控制,不能很好地达到提高焊料强度的目的。中南大学马运柱等人研究发现,通过添加合适且适量的纳米颗粒能增强焊料合金的导电能力,剪切性能及有效控制界面imc的厚度等。添加纳米颗粒后焊料的综合性能虽然得到了明显提高,但也面临着不少问题,如金属纳米颗粒在焊接过程中易与基体发生反应,出现颗粒长大现象,影响焊料互联可靠性。对于惰性纳米颗粒,纳米颗粒会出现团聚现象,失去了弥散强化效果。洪成淼研究表明由于金属成分与纳米颗粒之间的界面反应,加入不同含量的纳米颗粒的复合材料的力学性能不稳定,增强效果不明显。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本仪器及药品
主要药品:焦磷酸铜(主盐)、焦磷酸钾(络合剂)、柠檬酸铵(缓冲剂)
主要仪器:ph计、温度计、电子秤、电子显微镜、电源、超声波清洗机等
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译;明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备;确定技术方案,并完成开题报告。
第4-8周:按照设计方案,在实验室完成电镀实验,研究不同的退火工艺对泡沫ni和cu的结合度的影响。
第9-13周:对镀有cu金属层的泡沫ni进行力学性能测试并评估sn焊料的填充性能。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 马运柱,李永军.刘文胜纳米颗粒增强无铅复合焊料的研究现状[m].电子元件与材料,2011,30,(6):79-83.
[2]洪成淼.颗粒增强镁基复合材料的制备及力学性能.2015.
[3]安茂忠,电镀理论与技术[m].哈尔滨,哈尔滨工业大学出版社,2004:102-109.