Коррозионно-стойкий припой на основе золота

Опубликовано в сборнике статей 

XIX Международной Черняевской конференции по химии, 

аналитике и технологии платиновых металлов 

(4-8 октября 2010 г., Новосибирск).

 

Ермаков А.В., Гроховская Л.Г., Хлебников А.И., Галицина Е.Н.

 

В последнее время большой интерес исследователей вызывает низкотемпературные припои на основе золота в связи с развивающейся отраслью производства термоэлектрических модулей. 

 

В данной работе был исследован сплав AuSn 78,5, содержащий 78,5 весовых % Au. Согласно диаграмме состояния данный сплав в равновесных условиях представляет собой эвтектику, имеющей температуру плавления Тпл=294°С и кристаллы избыточной фазы AuSn5. Сплав AuSn 78,5 ввиду присущей ему хрупкости не подается механической обработке.

 

Целью настоящего исследования являлось изучение структуры и свойств припоя AuSn-78,5 для поиска рациональной технологии получения из него изделий, например фольги.

 

Методами растровой электронной микроскопии, измерения механических свойств, рентгеноструктурного анализа (РЭМ) была исследована взаимосвязь структурного состояния и прочностных свойств сплава, полученного различными способами плавки: открытой и вакуумно-индукционной, электронно-лучевой, вакуумной с последующей закалкой на вращающийся металлический диск.

 

На основании проведенных экспериментов было показано, что наилучшей обрабатываемостью обладает сплав изготовленный путем закалки из жидкого состояния. По данным РЭМ  в этом случае в сплаве формируется однородная ультрадисперсная структура псевдоэвтектики, состоящая из Au5Sn и AuSn субмикроскопических размеров (порядка 200-500 нм). Выделений избыточной фазы, характерной для равновесных условий кристаллизации не наблюдается. Также показано, что аморфное состояние в ленте не обнаружено. 

 

Путем подбора параметров последующей термомеханической обработки и на основании анализа  механических свойств литой ленты, отожженной в интервале температур 20-280°С, были установлены режимы проката и изготовлены фольги различных толщин (20-70 мкм).

 

По итогам работы установлено, что формирование ультрадисперсной однородной псевдоэвтектики за счет сверхбыстрых скоростей охлаждения позволило реализовать технологию получения тонких фольг из сплава AuSn-78,5 и сделать коррозионно-стойкий, подающейся механической обработке  материал  с необходимым комплексом технологических и эксплуатационных свойств.