Реєстраційний номер
0218U001451,
0115U000638
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Вплив дефектної структури на пороутворення, течію решітки та на конкуренцію фаз при взаємній дифузії
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Гусак Андрій Михайлович, Доктор фізико-математичних наук
Дата реєстрації
09-02-2018
Організація виконавець
Черкаський національний університет імені Богдана Хмельницького
Опис етапу
Вперше експериментально досліджений вплив попередньої обробки мідної підложки на кількість, розмір та просторовий розподіл пор, що виникають у фазовому прошарку Cu3Sn в процесі твердофазної реакції міді з оловом або з фазою Cu6Sn5. Порівняння зроблене для мідних підкладок після тривалого відпалу, після прокатки різного ступеню, для підкладок, нанесених гальванічним методом із різними густинами струму. Розподіл пор вздовж інтерфейсу відхиляється від пуасонівського. Утворюються локальні скупчення пор, що свідчить про вплив орієнтації окремих зерен на нуклеацію пор. Конкуруючими факторами впливу на пористість у фазі Cu3Sn при реакції міді з припоєм є середній розмір зерен і густина дислокацій. Показано, що збільшення дефектності підкладки призводить до більшої загальної кількості пор, але відносна частка пор, пінінгованих рухомим інтерфейсом Cu3Sn/Cu, зменшується. Створена теорія пінінгування пор градієнтом концентрації вакансій біля інтерфейсу. Вперше побудована модель індукованого зовнішніми потоками утворення пористості другого типу у вигляді ламелярної губчатої структури. Методами молекулярної динаміки на прикладі системи нікель-алюміній зпрогнозована залежність кінетики реакцій між покриттям і підкладкою та послідовності фазоутворення від умов нанесення покриття. Остаточно доведено утворення рідких каналів між зернами фази Cu6Sn5 як основного механізму масоперенесення в реакції міді з рідким припоєм. Пористість у реакціях мідь-олово можна побороти, якщо пригнітити ріст фази Cu3Sn, в якій зазвичай пори і виникають. Визначено умови пригнічення фазою Cu6Sn5 латерального розростання фази Cu3Sn. Розроблена комп'ютерна модель конкуренції проміжних фаз у процесах СВС-реакцій із частковим тепловідведенням. Знайдена залежність форми температурного профілю у фронті СВС від послідовності фазових перетворень і морфології реакційної зони. Визначено, що в достатньо тонких плівках реакція може протікати без утворення і конкуренції проміжних сполук, а шляхом розчинення нікелю в рідкому алюмінії до формування стехіометричного складу з наступною кристалізацією. Створений новий спосіб атомістичного моделювання - Stochastic Kinetic Mean-Field (SKMF).
Опис продукції
Створений комплекс феноменологічних та атомно-симуляційних моделей для опису і прогнозування впливу попередньої обробки та умов відпалу на кінетику і структуру пористості та фазоутворення. Зокрема, вперше описано явище пороутворення другого типу (ріст пористої ламелярної структури) на з'єднаннях мідь-олово. Розроблена феноменологічна схема і відповідне програмне забезпечення для опису і прогнозування одночасного росту проміжних фаз, перерозподілу вакансій та утворення, росту і руху пор в реакції мідь-олово. Розроблені моделі та програмне забезпечення конкурентного фазоутворення при СВС-реакціях у нанофольгах нікель-алюміній. Створена теорія та програмне забезпечення нового атомно-симуляційного методу SKMF.
Автори роботи
Безпальчук Володимир Миколайович
Запорожець Тетяна Василівна
Король Ярослав Дмитрович
Ляшенко Олексій Юрійович
Ляшенко Юрій Олексійович
Марченко Станіслав Віталійович
Пасічний Микола Олександрович
Сторожук(Тютюнник) Надія Вікторівна
Сущенко Ігор Віталійович
Турло Владислав Васильович
Тютенко Василь Михайлович
Царенко Максим Васильович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
