A model for solidification of intermetallic phases from Ni-Al system and its application to diffusion soldering

• Autorzy: Wołczyński W. , Janczak-Rusch J. , Kloch J. , Rutti T. , Okane T.

Warianty tytułu

PL

Model krystalizacji faz międzymetalicznych z układu Ni-Al i jego zastosowanie do spajania dyfuzyjnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The physical limitations of the back-diffusion parameter for the formation of solid solution in the Bridgman system are discussed and referred to a schematically drawn equilibrium phase diagram. The back-diffusion parameter is employed to develop the model for redistribution to its new version describing the formation of intermetallic phases resulting from the peritectic reactions. Solute redistribution and thickness of sub-layers are measured in soldered Ni-Al-Ni interconnections. The confrontation of the solute redistribution profile predicted by the model and solute redistribution profile measured in the interconnections suggests that the model can be applied to reproduce both experimental redistribution and ratio of solidified sub-layers by the theoretical predictions. The effect of the back-diffusion onto thickening of sub-layers and solute redistribution in the Ni-Al-Ni interconnection is discussed.

PL

Analizuje się fizykalne ograniczenia parametru dyfuzji wstecznej dla formowania się pojedynczej fazy stałej w systemie Bridgman'a. Analiza odniesiona jest do diagramu fazowego. Parametr dyfuzji wstecznej wykorzystano do opracowania zmodyfikowanej wersji modelu redystrybucji opisującej powstawanie faz międzymetalicznych jako wynik reakcji perytektycznych. Redystrybucja składnika oraz szerokość warstewek zostały zmierzone w spajanym dyfuzyjnie złączu Ni-Al-Ni. Zestawienie profilu redystrybucji składnika przewidzianego modelem ze zmierzonym profilem redystrybucji składnika wskazuje że model może byc zastosowany celem teoretycznego odtworzenia zarówno redystrybucji eksperymentalnej jak też proporcji krzepnących warstewek. Dyskutuje się wpływ dyfuzji wstecznej na pogrubianie się warstewek i na redystrybucję składnika w złączu Ni-Al-Ni.

Słowa kluczowe

EN

intermetallic phases; Ni/Al./Ni; back-diffusion

PL

fazy międzymetaliczne; Ni/Al./Ni; dyfuzja wsteczna

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 50, iss. 4
• Strony: 1042--1054
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Wołczyński W.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej im. A. Krupkowskiego. Pan, 30-059 Kraków, ul. Reymonta 25

autor

Janczak-Rusch J.

• Laboratory of Joining and Inter Face Technology, Swiss Federal Laboratories for Materials Testing and Research Empa, 8600 Dubendorf, Uberland St. 129, Switzerland

autor

Kloch J.

• Instytut Matematyki, Polska Akademia Nauk, 31- 027 Kraków, ul. Św. Tomasza 30

autor

Rutti T.

• Laboratory of Joining and Inter Face Technology, Swiss Federal Laboratories for Materials Testing and Research Empa, 8600 Dubendorf, Uberland St. 129, Switzerland

autor

Okane T.

• The National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST, Tsukuba East, 1-2 Namiki, Ibaraki 305 8564 Japan

Bibliografia

• [1] E. Scheil, Zeitschrift fur Metallkunde 34, 70-80 (1942).
• [2] H. D. Brody, M. Fleming, Transactions of AIME. 236, 615-624 (1966).
• [3] W. Wołczyński, Back-diffusion phenomenon during the crystal growth by the Bridgman method. Chapter 2 in: Modelling of Transport Phenomena in Crystal Growth, WIT Press 19-59, Southampton, Boston, (2000).
• [4] W. Wołczyński, J. Kloch. Bulletin of the Polish Acad. Sci. 46, 277-300 (1998).
• [5] W. Wołczyński, J. Kloch, J. Janczak-Rusch, K. Kurzydłowski, T Okane, Abstracts of the Fourth International Conference on Solidification and Gravity, 156-157 Miskolc-Ullafured, (2004).