时效对平面接触型铜/铝设备线夹组织结构及性能的影响

摘要

采用超声波浸锡-铅合金钎焊技术制备平面接触型铜/铝设备线夹。通过150℃长时间保温(直至720h)的人工时效,研究线夹在高温运行条件下的显微组织结构变化及其对线夹结合性能、电学性能产生的影响。结果表明:时效导致线夹铜板与锡-铅合金钎料界面间形成由Cu6Sn5和Cu3Sn构成的金属间化合物(IMC)层,同时在IMC层前沿的锡-铅钎料中形成富铅层。时效过程中,IMC层遵守抛物线生长规律,生长系数k=3.5×10-17 m2/s。随着时效的进行,线夹的剪切强度持续降低,时效720℃后,剪切强度下降近20%。线夹的断裂机制也由沿钎料内部的韧性断裂向沿富铅层的脆性断裂转变;同时线夹的电阻率也明显升高。