Вісник Львівського університету. Серія фізична 59 (2022) с. 42-52
DOI: https://doi.org/10.30970/vph.59.2022.42

Електропровідність розплавів Sn--Ag--Cu з нанорозмірними керамічними домішками

Ю. Плевачук, О. Ткач, М. Дуфанець, В. Повержук

Експериментально досліджено вплив нанорозмірних керамічних домішок на електропровідність сплаву на основі Sn--Ag--Cu у широкому температурному інтервалі твердого і рідкого станів. Результати досліджень виявили, що електропровідність є дуже чутливою навіть до невеликої кількості домішкових елементів. Встановлено, що додавання керамічних наночастинок SiO2, TiO2, ZrO2 та Al2O3 знижує абсолютні значення електропровідності. Експериментальні криві залежності електропровідності від температури апроксимовано поліномом другого ступеня. Результати пояснено зростанням кількості кристалічних дефектів, які є центрами розсіювання електронів провідності в металах, і зумовлюють зниження електропровідності при додаванні нанорозмірних керамічних домішок.

Текст статті (pdf)

Список посилань
  1. Contescu C. Dekker Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology / C. Contescu, K. Putyera. – New York.: Nova Science Publishers, 2008. – 4521 p.
  2. \ Bhushan B. Springer Handbook of Nanotechnology / B. Bhushan. – Berlin.: Springer, 2007. – 1916 p.
  3. Zhao X. C. Effect of \gamma–Fe2O3 nanoparticles size on the properties of Sn–1.0Ag–0.5Cu nano–composite solders and joints / X. C. Zhao, Y. N. Wen, Y. Li, Y. Liu, and Y. Wang // Journal of Alloys and Compounds. – 2016. – Vol. 662. – P. 272-282. doi:10.1016/j.jallcom.2015.11.213.
  4. Sobhy M. Effect of ageing time on the tensile behavior of Sn–3.5 wt\% Ag–0.5 wt\% Cu (SAC355) solder alloy with and without adding ZnO nanoparticles / M. Sobhy, A. M. El–Refai, M. M. Mousa, and G. Saad // Journal of Materials Science and Engineering: A. – 2015. – Vol. 646. – P. 82-89. doi:10.1016/j.msea.2015.08.053.
  5. Chen G. Microstructures and properties of new Sn–Ag–Cu lead–free solder reinforced with Ni–coated graphene nanosheets / G. Chen, F. Wu, C. Liu, V. V. Silberschmidt, Y. C. Chan // J.Alloys Compd. – 2016. – Vol. 656. – Р. 500-509. doi:10.1016/j.jallcom.2015.09.178.
  6. Zhang L. Microstructures and properties of Sn58Bi, Sn35Bi0.3Ag, Sn35Bi1.0Ag solder and solder joints / L. Zhang, J. G. Han, Y. H. Guo, and L. Sun //Journal of Materials Science: Materials in Electronics. – 2015. – Vol. 26. – P. 7629-7634. doi:10.1007/s10854-015-3400-x.
  7. Yakymovych A. Morphology and Shear Strength of Lead–Free Solder Joints with Sn3.0Ag0.5Cu Solder Paste Reinforced with Ceramic Nanoparticles / A. Yakymovych, Y. Plevachuk, P. S. Svec, P. Svec, D. Janicvokic, P. Sebo, N. Beronska, A. Roshanghias, and H. Ipser // J. Electron. Mater. – 2016. – Vol. 45(12). – Р. 6143–6149. doi:10.1007/s11664-016-4832-7.
  8. Булавін Л.А. Критичні явища розшарування в рідинах на Землі та в космосі / Л. А. Булавін, Ю. О. Плевачук, В. М. Склярчук. – Київ.: Наукова думка, 2011. – 278 с.
  9. Plevachuk Yu. Electrophysical measurements for strongly aggressive liquid semi-conductors / Yu. Plevachuk, V. Sklyarchuk // Meas. Sci. Technol. – 2001. – Vol. 12. – P. 23–26. doi:10.1088/0957-0233/12/1/303.
  10. Sklyarchuk V. Melting-solidification process in Pb-Bi melts / V. Sklyarchuk, Yu. Plevachuk, G. Gerbeth, S. Eckert // Journal of Physics: Conference Series. -- 2007. -- Vol. 79. -- P. 012019. doi:10.1088/1742-6596/79/1/012019.
  11. Moon K.-W. Experimental and Thermodynamic Assessment of Sn-Ag-Cu Solder Alloys / K.-W. Moon, W. J. Boettinger, U. R. Kattner, F. S. Biancaniello, and C. A. Handwerker // J. Electron. Mater. -- 2000. -- Vol. 29. -- P.1122-1236. doi:10.1007/s11664-000-0003-x.
  12. Nai S. M. L. Effect of Carbon Nanotubes on the Shear Strength and Electrical Resistivity of a Lead-Free Solder / S. M. L. Nai, J. Wei, and M. Gupta // J. Electron. Mater. – 2008. – Vol. 37(4). – Р. 515--522. doi:10.1007/s11664-008-0379-6.