Fe元素对Cu/W间润湿行为和界面特性的影响

摘要

采用座滴法研究在真空和Ar气气氛下,Cu-Fe合金在W基板上的润湿行为和Fe元素对Cu/W界面结合状态的影响.借助SEM、EMPA和XRD分析添加Fe元素对Cu/W界面微观结构和界面结合机制的影响.结果表明:添加Fe有利于降低Cu/W间的接触角;且其润湿角随温度升高而降低.与在真空条件下相比,在Ar气气氛中,添加Fe能较大幅度地减小Cu/W间的接触角,当Fe的添加量为1.2%(质量分数)时,在1 300 ℃接触角由107.5-下降到47.5-;Cu/W界面形成1～2 μm的合金过渡层,平直的Cu/W界面变成锯齿状,且随着升高温度,界面处Cu、Fe和W元素间的扩散与溶解程度加强,Fe原子充分地扩散到界面两侧的Cu和W中,界面附近没有新相生成;Cu/W界面结合机制由最初的机械结合转变为扩散与溶解型的冶金结合.