Beta 1


Title Studie af indiums vædningsforhold på udvalgte materialer
Author Nielsen, Anne Wichmann
Institution Technical University of Denmark, DTU, DK-2800 Kgs. Lyngby, Denmark
Thesis level Master's thesis
Year 2003
Abstract I dette projekt blev vædning og støbning med indium på forskellige overflader undersøgt. Litteraturstudiet viser, at vædning af et loddemetal på en given overflade afhænger af følgende faktorer: Overfladespænding, kapillarkræfter, overfladeruhed og flusmidler. Vædningen bliver fortrinsvis defineret vha. kontaktvinklen, og denne defineres vha. overfladespændingerne mellem gas-, væske- og fastfase samt Youngs ligning. Vædningsforsøg med indium blev forsøgt udført uden flusmiddel for følgende ni materialer: Aluminium, glas, guld, jern, kobber, messing, nikkel, sølv og zink. Dette gav følgende ligevægtskontaktvinkler for substraterne: Sølv 27, guld 50, kobber 61, glas 66, messing 71 , nikkel 72, zink 73, aluminium 75, jern 75. Der blev observeret dårlig eller ingen vedhæftning på zink- og aluminiumssubstraterne. Der er i vædningsforsøgene opnået en meget stor kontaktvinkel for guldsubstratet (50). Dette skyldes, at guldbelægningens lagtykkelse er meget lille (0,073 m), hvorved alt guldet bliver opløst i indium og danner en indium-guld fase, hvilket bevirker, at indiumet ikke længere væder på guldlaget men på det underliggende nikkel-fosfor-lag og guld-indium-fasen. Af vædningsstudiet blev det konkluderet, at indium kun kan bruges som loddemetal på sølv- eller guldemner, hvis belægningen har en tilstrækkelig lagtykkelse. Vædningen for alle materialer forløb ens, kun tidspunktet for smeltningen varierede. Der blev foretaget støbeforsøg på følgende overflader, både med og uden flusmiddel: Sølv, guld, nikkel, nikkel-fosfor, aluminium og kobber. Uden tilstedeværelse af et flusmiddel blev der kun observeret vædning på sølv. På alle andre substrater blev der ikke observeret vædning. Under anvendelse af flusmiddel blev der observeret vædning på alle overflader på nær aluminium. Der blev udført EDS-målinger og taget SEM-billeder af sølv-, guld-, nikkel-, nikkel-fosfor- og kobberemnerne efter endt støbeforsøg med flusmiddel. EDS-målingerne viste, at guld-, sølv- og kobber-belægningerne blev opløst og forskellige intermetalliske faser blev dannet. For nikkel- og nikkel-fosfor-belægningerne ses, at der dannes henholdsvis en NiIn- og Ni28In72-fase, samt diffusionszoner. SEM-billederne viste, at der ikke var problemer med at fylde bunden af drejesporene. Dette er formentlig et resultat af, at kapillarkræfterne er størst i bunden af drejesporene og at der er god vædning mellem indium- og substratmaterialet. Desuden ses det, at indiums overflade på de drejespor, der ikke er fyldt helt ud, buer nedad. Dette er tegn på en lille kontaktvinkel mellem væggen og indium og dermed god vædning. Ud fra en opmåling af kontaktvinklerne blev det konkluderet, at kontaktvinklen både styres af hvor stejl væggen af drejesporene er, og på hvilket materiale, der støbes.
Pages 111
Keywords Materials technology
Admin Creation date: 2006-06-22    Update date: 2007-02-24    Source: dtu    ID: 63479    Original MXD