تجربة على آلية ربط اللحام المعدني بالضغط البارد
1.1 تحديد سلوك الانتشار الذري
يجب حل ثلاث نقاط فنية رئيسية في التحديد لضمان موثوقية ودقة البيانات المقاسة. المفتاح الفني الأول هو تقنية فصل واجهة المفصل. الطريقة الأكثر فعالية لتحديد سلوك الانتشار الذري عند واجهة المفصل هي فصل واجهة المفصل بشكل سليم لقياس الواجهة بأكملها مباشرة. تطبق هذه الورقة تقنية معالجة المحلول وتحصل بنجاح على واجهة فصل شاملة تحافظ على الشكل الطبيعي وفقًا للمتطلبات المذكورة أعلاه. تثبت التجربة أن معدل تآكل واجهة المعدن المحتفظ بها باستخدام المحلول المُعد في هذه الورقة صغير جدًا، بمعدل متوسط يبلغ 7 ميكرومتر/دقيقة. خلال وقت المعالجة، لا يزيد عمق التآكل الإجمالي عن 0.1 نانومتر. المفتاح الفني الثاني هو إثبات أن المعادن غير القابلة للامتزاج قابلة للحام، ومن الضروري تحقيق وصلة طرفية بين المعادن بفارق صلابة يبلغ حوالي 8 أضعاف ملامسة التجعيد . وفقًا لخصائص تشوه المعدن أثناء وصلة دبوس التلامس المتجعد ، تتبنى هذه الورقة طريقة استخدام جدار معدني رقيق ذو صلابة أعلى لتغطية معدن الوصلة المتجعدة ذو الصلابة المنخفضة للحد من تشوه المعدن منخفض الصلابة، بحيث يشكل المعدن على جانبي الوصلة المتجعدة تدفقًا للتشوه إلى المناطق المحيطة في نفس الوقت تحت تأثير الضغط، ويحقق الوصلة المتجعدة بين Al-Pb وZn-Pb والمعادن الأخرى على مقبس التلامس من نوع LQ-25، كما هو موضح في الشكل 1. تتمثل التقنية الرئيسية الثالثة في القضاء على التلوث في تحديد العناصر النزرة عالية الدقة. تصمم هذه الورقة مجموعة من الإجراءات المعقولة للقضاء على التلوث المحتمل أثناء عملية تحضير العينة، مما يضمن دقة البيانات المقاسة. للمقارنة ، تم تحضير عينات التحليل نفسها لوصلات Al-Cu للحام بالضغط الساخن (اللحام الفوري، واللحام بتخزين الطاقة، واللحام بالاحتكاك) في نفس الوقت، وتم قياس الانتشار الذري في نفس الظروف. قورنت كل مجموعة من العينات بالمعدن الأم الملحوم. أُجري اختبار تحليل التنشيط النيوتروني على المفاعل الدقيق التابع للمعهد الصيني للطاقة الذرية لتحديد ما إذا كان هناك مكون ذري معدني آخر ملحوم على كامل الواجهة من جانب واحد. زُوّد المكدس بنظام حاسوبي يمكنه طباعة الكمية المطلقة للكسر الكتلي للعناصر الذكرية الملامسة للتجعيد مباشرةً. تظهر نتائج القياس في الجدول 2. تُظهر البيانات أن واجهات التوصيل الثلاثة ذات التأثيرات الحرارية تتميز بانتشار ذري واضح، ولا يوجد انتشار لذرات معدن اللحام في جميع واجهات التوصيل. الجدول 2: نتائج تحليل التنشيط النيوتروني.
طريقة اللحام اللحام الفوري لحام تخزين الطاقة لحام الاحتكاك اتصال المقبس
ال-سن
تركيبة مشتركة Al-Cu Al-Cu Al-Cu Al-Sn
ألومنيوم-كاديوم ألومنيوم-كاديوم ألومنيوم-رصاص
القصدير
جانب التحليل
ال
ال
ال
ال
ال
ال
ال
قرص مضغوط
الرصاص
ال
العناصر المحددة
النحاس
النحاس
النحاس
النحاس
القصدير
قرص مضغوط
ال
ال
—
—
—
—
العينة × 10-6 1980 85.7 85.6
—0.38
—
—
—
—
المادة الأساسية × 10-6 1053 —15.7
—0.58
الشكل 2 نتائج مسح المجهر الإلكتروني الماسح لانتشار النحاس عند واجهة جانب الألومنيوم في الوصلات الملحومة بالضغط بين الألومنيوم والنحاس بطرق مختلفة
الجدول 3 مسح نقطة ثابتة لواجهة جانب الألومنيوم لوصلة التجعيد الأنثوية Al-Cd لتحديد قيمة عدد Cd
تسلسل نقاط القياس
1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
لا.
قيمة العد 203
203 198 213 210 214 206 207 202 200 209 213 202 212 210 210 206 201 205 203
تسلسل نقاط القياس
21
22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
لا.
قيمة العد 208
204 200 206 198 198 201 194 194 186 194 186 193 196 193 199 194 186 187 189
قيمة الخلفية 4.059-188
3.859-210
ملاحظة: شروط القياس: RAP، 25 كيلو فولت، 0.015 ميكرو أمبير، 10 ثوانٍ
قياس المسح بالمجهر الإلكتروني (يتم إجراؤه على مجهر مسح إلكتروني ياباني ASM-SX) هو مسح مستمر للواجهة بأكملها
وتحليل مسح النقطة الثابتة والموحدة. تظهر بعض نتائج الاختبار في الشكل 2 والجدول 3. كما أُجري تحليل طيفي.
القيم المقاسة ونتائج التحليل متوافقة تمامًا مع نتائج تحليل التنشيط النيوتروني.
