SnBi-xSm-y（Ni-MWNTS） Cu无铅复合钎料电化学腐蚀性能的研究.docx

摘要:当前社会，随着人们生活水平的日益提高，人们对于电子产品的需求也是不断增加，随之而来的就是电子产品的使用安全。电子产品安全保障中有一项就是要研究电子产品的腐蚀性的问题。因为这关系到电子产品的使用寿命以及使用安全。而传统用于电子封装技术的SnPb系钎料由于Pb含有毒性而被减少使用，这就需要研发其他系列的无铅钎料，在众多被研究开发的钎料当中，SnBi系钎料就是最被广泛使用的钎料之一。

本文是通过向SnBi系钎料当中添加包镍多壁碳纳米管（Ni Coated Multi-walled carbon nanotubes），简称Ni-MWNTS，和稀土钐（Sm）制备成钎料合金试样，然后对试样进行交流阻抗谱和塔菲尔曲线的测量。通过这两个实验对于试样表面的影响，以及通过判断交流阻抗谱的阻抗值，塔菲尔曲线测量计算得出腐蚀电流密度来判断钎料合金试样的耐蚀性。本实验对于交流阻抗谱和塔菲尔曲线的测量使用的是CHI660E电化学系统。

实验研究表明：对于交流阻抗谱来说，添加包镍多壁碳纳米管（Ni-MWNTS）含量为0wt%时，交流阻抗谱的阻抗半径最大，也就是说钎料合金的耐蚀性最好。较为次之的是含量为0.1wt%的钎料合金。同样，在添加了0.05wt%稀土钐（Sm）后，交流阻抗谱的阻抗半径也是含量为0wt%的最大，含量为0.1wt%的次之。采用动电位扫描法测量塔菲尔曲线，通过塔菲尔曲线外推法计算得出塔菲尔曲线的腐蚀电流密度，腐蚀电流密度越小，则表明钎料合金的耐蚀性越好。在只添加包镍多壁碳纳米管（Ni-MWNTS）的钎料合金中，腐蚀电流密度最小的是含量为0.1wt%的钎料合金。在添加了0.05wt%的稀土钐（Sm）后，计算得出的腐蚀电流密度也是含量为0.1wt%的最好。对于添加同样含量的包镍多壁碳纳米管（Ni-MWNTS）的钎料中，选取一个再添加0.05wt%稀土钐（Sm），同样进行塔菲尔曲线的测量。计算得出添加了稀土钐（Sm）的钎料合金的腐蚀电流密度比较小，耐蚀性比较好。在实验结束后的试样表面进行能谱扫描，发现表面产生了大量的Sn的氧化产物SnO2。

综合交流阻抗谱的阻抗大小和塔菲尔曲线的腐蚀电流密度来看，当添加了含量为0.05wt%稀土钐（Sm）和0.1wt%包镍多壁碳纳米管（Ni-MWNTS）的钎料合金的耐蚀性最好。

关键词 电化学；极化曲线；无铅钎料

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1课题内容及研究意义-1

1.2无铅复合钎料的发展-2

1.2.1无铅复合钎料简介-2

1.2.2无铅复合钎料的要求与问题-3

1.2.3 无铅复合钎料的发展方向-4

1.2.4无铅复合钎料的腐蚀研究-4

1.3课题来源-5

1.4课题研究的内容及主要步骤-6

2 实验材料及方法-7

2.1实验试样成分特点-7

2.1.1 Sn-Bi系钎料的特点-7

2.1.2稀土钐（Sm）的特点-7

2.1.3包镍多壁碳纳米管（Ni-MWNTS）的特点-8

2.2实验试样的制备-9

2.3电化学腐蚀实验-11

2.3.1电化学腐蚀实验原理-11

2.3.2实验材料及设备-12

2.3.3.开路电位的测量-14

2.3.4交流阻抗谱的测量-15

2.3.5塔菲尔曲线的测量-16

3 实验结果与分析-17

3.1塔菲尔曲线结果分析-17

3.2交流阻抗谱结果分析-21

3.3极化曲线测量后表面分析-24

3.3.1试样能谱分析-24

3.3.2试样表面形貌分析-25

4.结论-28

致谢-29

参考文献-30