پديد آورنده :
زماني بختياروند، نساء
عنوان :
ساخت و مشخصه يابي لحيم كامپوزيتي بدون سرب Sn-0.6Al با افزودن نانوذرات تقويت كننده اكسيدي با استفاده از فرآيند شكل دهي حالت جامد اكستروژن تجمعي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب مواد مهندسي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
پانزده، 86ص.:مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
ابوذر طاهري زاده
توصيفگر ها :
اكستروژن تجمعي , نانوكامپوزيت زمينه فلزي , لحيم , لحيم بدون سرب , خواص فيزيكي , خواص مكانيكي
استاد داور :
مسعود عطاپور، عباس بهرامي
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/03/26
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/04/01
چكيده فارسي :
1 چكيده به طور رايج آلياژ يوتكتيك قلع سرب Sn Pb براي اتصاالت لحيمكاري در اجزاي الكترونيكي مورد استفاده قرار ميگيرد استفاده از آلياژهاي لحيم قلع سرب به دليل مشكالت زيست محيطي در سالهاي اخير محدود شده است و پژوهشهاي فراواني براي توسعه آلياژهاي لحيم بدون سرب در حال انجام است امروزه باتوجه به نگرانيهاي زيست محيطي در مورد مسموميت باالي سرب قوانين زيست محيطي استفاده از سرب را ممنوع كرده است براي كاربردهاي با قابليت اطمينان اتصال باال در تجهيزات الكترونيكي لحيمهاي نانوكامپوزيتي بدون سرب به روشهاي مختلف از جمله ذوبي متالورژي پودر ساخته شدهاند با اين حال به علت مسائلي چون آگلومره و اكسيداسيون ذرات كاربرد نانو ذرات محدود شده است رويكرد مناسب براي بهبود قابليت اطمينان اتصاالت در دستگاههاي الكترونيكي استفاده از لحيمهاي كامپوزيتي است لحيمهاي كامپوزيتي با قابليت اطمينان اتصال باال هستند ذرات تقويتكننده ميتوانند باعث كنترل رشددانه افزايش مرزدانهها وكنترل تشكيل تركيبات بينفلزي در زمينه لحيم شوند اين پژوهش با مطالعه بر روي ساخت لحيم يوتكتيك Sn 0 6Al و لحيم نانوكامپوزيتي 5 1 1 5 0 Sn 0 6Al X D X با افزودن نانو ذرات تقويتكننده غبار كوره قوسالكتريكي Dust كارخانه فوالد مباركه اصفهان به زمينه لحيم يوتكتيك Sn 0 6Al به روش ساخت حالت جامد اكستروژن تجمعي انجام شد نمونههاي لحيم بدون سرب ساخته شده توسط آزمونهاي پراش اشعه ايكس طيف سنجي پراش انرژي اشعه ايكس آناليزگرماسنجي افتراقي چگالي مقاومت الكتريكي ريز سختي سنجي استحكام كششي و مقاومت برشي مورد ارزيابي قرار گرفتند نتايج بررسي ويژگيهاي ريز ساختاري لحيم يوتكتيك Sn 0 6Al با استفاده از اكستروژن تجمعي ترك و حفره را با افزايش درصد ذرات تقويتكننده نشان ميدهد افزودن آلومينيوم منجر به كنترل رشد فاز Sn ميشود و باعث افزايش مرزدانه در زمينه لحيم ميشود براي بررسي آلياژسازي Sn و Al با يكديگر آناليزگرماسنجي افتراقي بر روي نمونهها انجام شد زاويه تماس لحيم با زيراليه مسي با استفاده از آزمون قطره براي لحيمها ارزيابي شد زاويه ترشوندگي براي لحيم يوتكتيك Sn 0 6Al برابر با 73 درجه بدست آمد چگالي لحيمهاي نانوكامپوزيت با استفاده از روش ارشميدوس محاسبه شد با افزودن يك درصد تقويتكننده به لحيم يوتكتيك Sn Al ميتوان 81 از چگالي را در مقايسه با لحيم Sn 37Pb كاهش داد مقاومت الكتريكي لحيمها با استفاده از دستگاه چهار پروپي اندازهگيري شد نتايج نشان داد مقاومت الكتريكي لحيمهاي نانوكامپوزيتي 5 1 1 5 0 Sn 0 6Al X D X قابل مقايسه با لحيمهاي Sn Ag Cu بدون تقويتكننده و لحيم Sn 37Pb است افزودن يك درصد تقويتكننده به لحيم يوتكتيك Sn 0 6Al باعث بهبود ريزسختي استحكام كششي و استحكام برشي شد كلمات كليدي اكستروژن تجمعي نانوكامپوزيت زمينه فلزي لحيم لحيم بدون سرب خواص فيزيكي خواص مكانيكي
چكيده انگليسي :
87AbstractTin lead eutectic alloy Sn Pb is commonly used for soldering joints in electroniccomponents In recent years the use of tin lead solder alloys has been limited due toenvironmental problems and many researches have conducted to develop lead free solderalloys Nowadays the use of Lead has been banned by environmental laws due to high levelsof Lead poisoning For high reliability applications in electronic equipment Lead freenanocomposite solders have been fabricated by a different methods including melting andpowder metallurgy However the use of nanoparticles has been limited due to issues suchas agglomeration and particle oxidation A good approach to improve the reliability of jointsin electronic devices is to use composite solders Composite solders have high joiningreliability because reinforcement particles can control grain growth increase grainboundaries and control the formation of intermetallic compounds in the solder matrix In thisstudy the fabrication of Sn 0 6Al eutectic solder and Sn 0 6Al X D X 0 5 1 1 5 nano composite solder were investigated by cumulative extrusion solid state method Nanoparticles of electric arc furnace dust from Esfahan s Mobarakeh Steel Company wereused as reinforcement Lead free solder specimens were examined by X ray diffraction XRD X ray diffraction energy spectroscopy EDX Density electrical resistance microhardness tensile strength and shear strength of the specimens were measured Theresults show the microstructural properties of Sn 0 6Al eutectic solder using cumulativeextrusion crack and cavity with increasing percentage of Dust nanoparticles Results showedthat the addition of aluminum controls the growth of the Sn phase and also leads toincrement of the grain boundary in the tin matrix To assess the alloying process of Al andSn in matrix differential Scanning calorimetry DSC test was carried out Contact angle ofsolder with the copper substrate was performed by drop test The wetting angle of Sn 0 6Alsolder were measured 37 The density of nanocomposite solders was obtained byArchimedes method About 18 of the solder joint weight can be reduced by using Sn 0 6Al 1 D compared to Sn 37Pb solder The electrical resistance of the solder specimenswere measured using a four propeller device Results showed that the electrical resistance ofSn 0 6Al D nanocomposite solder are comparable to Sn Ag Cu and Sn 37Pb Mechanicalresults showed that adding one percent of nanoparticle reinforcement leads to improvementof shear strength tensile strength and micro hardness of Sn 0 6Al eutectic solder key words Cumulative extrusion Nanocomposite Solder Lead free solder Physical properties Mechanical properties
استاد راهنما :
ابوذر طاهري زاده
استاد داور :
مسعود عطاپور، عباس بهرامي
