铜/铝异质钎焊连接界面金属间化合物的研究进展（英文）

龙伟民^1,2，赵月¹，钟素娟¹，张冠星¹，黄森^1,2

1. 郑州机械研究所新型钎焊材料与技术国家重点实验室2. 清华大学机械工程学院

摘 要：对近年来钎焊铜铝异种材料的相关研究进行回顾,分析了在接头形成与服役时,焊缝中金属间化合物（IMCs）的形成与生长。结果表明,金属间化合物的形成与生长在接头形成与服役过程中是不可避免的。金属间化合物的形成和生长取决于铜铝之间以及与钎料之间的原子相互扩散。金属间化合物的形核和生长必须同时满足热力学与动力学条件。脆硬性金属间化合物容易引起应力集中,且其形成与生长会加剧扩散原子的消耗,因此金属间化合物的形成与生长是导致接头缺陷（如孔洞、空洞和裂纹）的主要原因之一。当界面处金属间化合物层的厚度超过2～5μm时,接头性能会急剧下降。影响金属间化合物生长与扩散和接头缺陷的主要因素有温度,导热性,接头设计,热输入和钎料成分等。以上因素主要通过改变原子扩散过程影响金属间化合物的形成与生长。目前,控制金属间化合物形成与生长的主要方法有控制接头热输入、优化接头设计和在钎料中添加第三元素等。

关键词：金属间化合物;铜;铝;异质材料钎焊;影响因素;原子扩散;