摘要: 本文采用浸沒法研究了在523K、553K和573K的溫度下有無超聲作用Cu/Sn體系的溶解行為。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)超聲波作用下Cu絲在熔融Sn中的溶解速率是無超聲作用的6.79~24.106倍。結(jié)合有限元模擬的方法分別從超聲波空化效應(yīng)、微射流效應(yīng)和聲流效應(yīng)等角度出發(fā)解釋這一現(xiàn)象。研究結(jié)果表明,空化泡坍塌瞬間會在Cu/Sn界面的局部產(chǎn)生1500K左右的高溫,不但提高了Cu在Sn液中的固溶度極限,而且使“微點(diǎn)”區(qū)域Cu發(fā)生熔化;微射流效應(yīng)能減薄金屬間化合物(IMC)層厚度和改變其形貌,增加了原子擴(kuò)散的通道;聲流效應(yīng)會產(chǎn)生攪拌作用,將Cu/Sn固液界面前沿的溶質(zhì)Cu原子不斷推向Sn液內(nèi)部,使溶質(zhì)原子溶度一直低于飽和溶解度。綜合以上各方面的因素使得超聲波作用下固體Cu在Sn液中溶解量和溶解速率顯著增大。"/>
蘭州理工大學(xué) 甘肅省有色金屬先進(jìn)加工與再利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
國家自然科學(xué)基金資助(項(xiàng)目號51465032)
State Key Laboratory of Advanced Processing and Recycling on Non-Ferrous Metals,Lanzhou University of Technology
俞偉元,雷震,孫學(xué)敏,吳保磊,孫軍剛.功率超聲對Cu/Sn體系溶解行為的影響[J].稀有金屬材料與工程,2020,49(8):2724~2729.[Yu Weiyuan, Lei Zhen, Sun Xuemin, Wu Baole, Sun Jungang. Effect of Power Ultrasound on Dissolution Behavior of Cu/Sn System[J]. Rare Metal Materials and Engineering,2020,49(8):2724~2729.]
DOI:10.12442/j. issn.1002-185X.20190590