یک مطالعه تجربی از اتصال فاز مذاب انتقالی روی سیستم آلیاژ Ag-Au-Cu با استفاده از کالریمتری روبشی افتراقی

An Experimental Study of Transient Liquid Phase Bonding of the Ternary Ag-Au-Cu System Using Differential Scanning Calorimetry

چکیده

یک رویکرد تجربی با استفاده از کالریمتری روبشی افتراقی (DSC) به منظور تعیین کمی سینتیک فصل مشترک جامد/مذاب در طول مرحله ی انجماد هم دمای اتصال فاز مذاب انتقالی (TLP) در یک کوپل نفوذی جامد/مذاب آلیاژ سه تایی Ag-Au-Cu به کار گرفته شده است. یوتکتیک میان لایه های فویل Ag-Au-Cu با فلز پایه Ag خالص به منظور مطالعه اثرات جزء حل شده در حرکت فصل مشترک کوپل گردید. اثرات تجربی تغییر خط پایه (baseline) و انجماد اولیه مرتبط با تخمین سیستماتیک کسر مذاب باقیمانده را شامل می شود.

برنامه دمایی برای تعیین و تصحیح این اثرات مورد استفاده قرار گرفت. نتایج تجربی یک ارتباط خطی بین موقعیت فصل مشترک و ریشه دوم زمان نگهداری هم دما را نشان می دهد. انحراف ترکیب خط ارتباطی (Tie line) در فصل مشترک، نتایج DSC را تحت تاثیر قرار داده است؛ با این حال، تاثیر سینتیک فصل مشترک محاسبه شده در این مورد، حداقل نشان داده شده است. این پژوهش، دانش انجماد هم دما در سیستم های آلیاژ سه تایی را افزایش داده است و دقت روش های تجربی برای توصیف این فرایندها را توسعه داده است که برای طراحی برنامه اتصال TLP ارزشمند است.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

An experimental approach using differential scanning calorimetry (DSC) has been applied to quantify the solid/liquid interface kinetics during the isothermal solidification stage of transient liquid phase (TLP) bonding in an Ag-Au-Cu ternary alloy solid/liquid diffusion couple. Eutectic Ag-Au-Cu foil interlayers were coupled with pure Ag base metal to study the effects of two solutes on interface motion. Experimental effects involving baseline shift and primary solidification contribute to a systematic underestimation of the fraction of liquid remaining.

A temperature program has been used to quantify and correct these effects. The experimental results show a linear relationship between the interface position and the square root of the isothermal hold time. The shifting tie line composition at the interface has been shown to affect the DSC results; however, the impact on the calculated interface kinetics has been shown to be minimal in this case. This work has increased the knowledge of isothermal solidification in ternary alloy systems and developed accurate experimental methods to characterize these processes, which is valuable for designing TLP bonding schedules.