Strengthening mechanism of Al/Sn interfaces: Study from experiments and first-principles calculation

材料科学 焊接 纳米晶材料 抗剪强度(土壤) 陶瓷 扩散焊 无定形固体 复合材料 掺杂剂 扩散 粘附 兴奋剂 冶金 纳米技术 结晶学 热力学 土壤水分 化学 土壤科学 光电子学 环境科学 物理
作者
Han Yan,Weibing Guo,Tianmin Luan,Xinran Ma,Guojing Xu,Xuesong Leng,Weiwei Zhao,Jiuchun Yan
出处
期刊:Materials & Design [Elsevier BV]
卷期号:212: 110292-110292 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.matdes.2021.110292
摘要

The joining of aluminum using a metal of pure Sn as an interlayer or solder was investigated by reactive air soldering and vacuum diffusion bonding. The interfacial structure and mechanical property of the joints were examined. A nanometer-scale interlayer of amorphous Al2O3 dotted with nanocrystalline γ-Al2O3 was observed and identified at the Al/Sn interface by reactive air soldering. The shear strength of the joints (∼40 MPa) by reactive air soldering was higher than that (∼20 MPa) by vacuum diffusion bonding. The reaction and diffusion behaviors of oxygen dopants at the Al/Sn interface were studied through geometry optimization and a transition state search, respectively. The work of separation values of these two interfaces between Al/O-terminated or Sn/O-terminated was 6.46 and 2.83 J/m2, respectively, which were both larger than that of a Al/Sn interface (1.06 J/m2). The results indicated that oxygen atoms could strengthen the interfacial adhesion of Al/Sn. In addition, the interfacial reaction of Al and O and the formation process of Al2O3 were discussed. It has the potential to be used to realize a high-strength joint in other weak bonding systems such as solder/ceramics, through O doping in air.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
明明睡不醒完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
zzzrrr完成签到 ,获得积分10
1秒前
huoo完成签到 ,获得积分10
2秒前
整齐飞烟关注了科研通微信公众号
2秒前
zy完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Xenia完成签到,获得积分10
2秒前
菜菜籽yu应助Popeye采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
西西木发布了新的文献求助10
3秒前
惜曦完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
刘瑶龙完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
KZxxx完成签到,获得积分20
5秒前
wang完成签到,获得积分10
5秒前
卡的多皮巴拉完成签到,获得积分10
5秒前
cc完成签到,获得积分10
5秒前
英姑应助奶茶采纳,获得10
6秒前
江汉小龙发布了新的文献求助10
6秒前
花开花落花无悔完成签到 ,获得积分10
6秒前
小蘑菇应助沈澜采纳,获得10
6秒前
7秒前
sunwei发布了新的文献求助10
7秒前
欣慰甜瓜完成签到,获得积分20
8秒前
小狒狒发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
minnng发布了新的文献求助10
9秒前
xu发布了新的文献求助10
10秒前
jingyu发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
科研通AI6.4应助忧郁紫翠采纳,获得30
10秒前
11秒前
蔡蔡完成签到 ,获得积分10
11秒前
bkagyin应助ggboom采纳,获得10
12秒前
Taoshiyi发布了新的文献求助10
12秒前
刘林美完成签到 ,获得积分10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
Free parameter models in liquid scintillation counting 1000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
The Organic Chemistry of Biological Pathways Second Edition 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6308874
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8125075
关于积分的说明 17021069
捐赠科研通 5366079
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2849812
邀请新用户注册赠送积分活动 1827474
关于科研通互助平台的介绍 1680465