编号：CYYJ02644

篇名：锡锌系无铅钎料合金化研究进展

作者： 李芳 李才巨 彭巨擘 易健宏 高鹏 张家涛 关洪达 关一凡

关键词： Sn-Zn系无铅钎料 合金化 显微组织 性能

机构： 昆明理工大学材料科学与工程学院 昆明理工大学材料基因工程研究院 云南锡业集团（控股）有限责任公司研发中心

摘要： Sn-Zn系无铅钎料因其熔点接近传统Sn-Pb系钎料的熔点、可兼容现有工艺、成本低廉等优点,而成为替代传统Sn-Pb钎料的重要钎料体系之一。然而,Sn-Zn系无铅钎料存在润湿性、抗氧化性、耐蚀性较差等问题,使其实际工程应用受到限制。研究表明,合金化是改善Sn-Zn系无铅钎料性能的有效途径。为改善Sn-Zn钎料的润湿性、抗氧化性、耐蚀性、力学性能及抗蠕变性能等性能,研究者提出了不同的思路和解决方法。针对Sn-Zn系钎料润湿性差的问题,主要通过合金化方式来减小钎料表面张力和抑制界面处Cu-Sn金属间化合物的产生。为提升Sn-Zn系钎料的抗氧化性能,一方面可以通过添加比Zn更活泼的元素,使之与O2优先反应生成致密的氧化保护膜;另一方面可以向钎料中添加一定量的合金元素,使其与Sn或Zn形成具有抗氧化性的物相。通过合金化方式可以提高Sn-Zn系钎料腐蚀产物的钝化效果、调控富Zn相的形貌以及控制富Zn相的腐蚀扩散行为,从而提高钎料的耐蚀性。通过细晶强化、第二相强化以及固溶强化等方法可以提高Sn-Zn系钎料的力学性能,添加一定量的Ni、Sb以及RE等元素则可提高钎料的抗蠕变性能。本文系统归纳了Sn-Zn系无铅钎料合金化的最新研究进展,分析了目前Sn-Zn无铅钎料合金化研究面临的困难和挑战,并展望了其未来的发展前景,可为制备高性能Sn-Zn系无铅钎料提供一定的参考。