عنوان :
ساخت و مشخصهيابي لحيم نانوكامپوزيت بدون سرب Sn-Cu/SiO2 به روش اكستروژن تجمعي زاويهدار
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
هفت، 78ص: مصور، جدول، نمودار.
استاد مشاور :
ابوذر طاهري زاده
توصيفگر ها :
لحيم بدون سرب , نانوكامپوزيت , اكستروژن تجمعي زاويهدار , نانوذره , تركيبات بين فلزي , خواص مكانيكي
استاد داور :
محسن صفوي، عباس قايي
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/06/12
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/06/15
چكيده فارسي :
چكيده لحيم تجاري Sn Pb به دليل خواص مكانيكي خوب و تركنندگي و قابليت اطمينان مناسب امروزه بهعنوان اتصالدهنده در اتصاالت الكترونيكي استفاده ميشود اما سرب موجود در اين لحيم سمي بوده و زيانهاي جبرانناپذيري براي انسان و محيطزيست به بار ميآورد گزينههاي بسياري براي جايگزيني لحيم تجاري Sn Pb معرفيشدهاند كه يكي از آنها آلياژ يوتكتيك Sn 0 7Cu ميباشد كه به دليل هزينه توليد كمتر نسبت به ساير لحيمهاي بدون سرب خواص تركنندگي و هدايت الكتريكي مطلوب و مقاومت به خزش باال بهترين گزينه براي جايگزيني لحيم سربدار ميباشد اما ضعف در استحكام كششي نسبت به لحيم Sn Pb استفاده از آن را محدود كرده است از طرفي با مسير روبه رشد كوچكسازي و درعينحال فشردهسازي وسايل الكترونيكي سيستمهاي بستهبندي الكترونيكي ميبايست دانسيته جريان باالتر كارآيي بهتر طول عمر بيشتر و درعينحال اندازه كوچكتر داشته باشند ساخت لحيم نانوكامپوزيت يكي از رهيافتها در حل مشكالت و ضعفهاي لحيم Sn 0 7Cu ميباشد در اين پژوهش لحيم نانوكامپوزيت بدون سرب Sn 0 7Cu با افزودن نانوذرات سراميكي آمورف سيليكا حاوي درصد وزنيهاي 5 0 و 1 به روش اكستروژن تجمعي زاويهدار ساخته و مشخصهيابي شد نتايج حاصل از مشخصهيابي نمونههاي حاوي 5 0 و 1 درصد نانوذره به ترتيب نشاندهنده افزايش 22 و 21 درصدي استحكام كششي قبل از اتصال 9 و 11 درصدي استحكام برشي حاصل از آزمون برش در اتصال 11 و 11 درصدي استحكام كششي در اتصال و 11 و 22 درصدي ريزسختي بعد از جريانيابي مجدد است همچنين افزودن نانوذرات باعث كاهش زاويه تركنندگي ريزتر ويكنواختتر شدن ساختار ميكروسكوپي و جلوگيري از رشد تركيبات بين فلزي نمونههاي كامپوزيتي در مقايسه با نمونه آلياژي شد باوجود اينكه نانوذرات سراميكي آمورف به زمينه لحيم اضافه شد در هدايت الكتريكي لحيم نانوكامپوزيت تغييرات محسوسي ايجاد نشد كلمات كليدي لحيم بدون سرب نانوكامپوزيت اكستروژن تجمعي زاويهدار نانوذره تركيبات بين فلزي خواص مكانيكي
چكيده انگليسي :
11Synthesis and characterization of Sn Cu SiO2 np lead free nanocompositesolder through angular accumulative extrusion method Ali Karimi Ali karimi96@me iut ac ir Date of Submission 2020 08 01 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Ali Maleki maleki110@iut ac irAbstract Sn Pb commercial solder is used as a solder in electronic connections due to its appropriate mechanicalproperties and good wetting and reliability However the lead in this solder is toxic and causes irreparabledamage to humans and the environment Numerous alternatives for Sn Pb solder have been introduced one ofwhich is the Sn 0 7Cu eutectic alloy Due to lower production costs of Sn 0 7Cu than other lead free solders acceptable wetting and electrical conductivity and high creep resistance it is an attractive alloy for replacingSn Pb solder In contrast its low tensile strength compared to Sn Pb solder has limited its application Nowadays with increasing miniaturization of electronic devices electronic packaging systems must have ahigher current density better performance longer lifespan and at the same time they should be smaller in size Synthesis of Sn 0 7Cu matrix nanocomposite solder is one of the approaches to resolve improper mechanicalproperties In this research Sn 0 7Cu lead free nanocomposite solder was synthesized by adding 0 5 and 1percent silica nanoparticles through angular accumulative extrusion The results of the characterization ofsamples containing 0 5 and 1 nanoparticles indicated a 22 and 12 increase in the tensile strength of as synthesized nanocomposites respectively After reflow of the lead free nanocomposite solders increase of 9and 17 in shear strength 41 and 44 of the tensile strength and 14 and 32 of microhardness were achievedfor the nanocomposite reinforced with 0 5 and 1 percent nanoparticles compared to the monolithic sample respectively Also adding nanoparticle resulted in the smaller wetting angle finer microstructure and thesuppress of the growth of intermetallic compounds at the solder substrate interface of the naocomposite samplescompared to the monolithic one Although amorphous ceramic nanoparticles have been added to the soldermatrix no significant change was observed in the electrical conductivity of the nanocomposite solder Keywords Lead free solder nanocomposite angular accumulative extrusion method nanoparticles intermetalliccompounds mechanical properties
استاد مشاور :
ابوذر طاهري زاده
استاد داور :
محسن صفوي، عباس قايي
