Entwicklung von neuen amorphen Fe-basierten Lotfolien
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Beschreibung
Lotfolien, die in der Applikation vorteilhaft wären, sind industriell nicht erhältlich, da deren Legierungsentwicklung äußerst aufwendig ist. Die zentralen Herausforderungen bei der Identifizierung geeigneter Legierungszusammensetzungen sind die Erzeugung einer amorpher Mikrostruktur, die die Flexibilität der Folien begünstigt sowie eine ausreichend niedrige Liquidustemperatur, die den Einsatz der amorphen Folie als Lotwerkstoff gewährleistet. Um eine solche aufwendige Legierungsentwicklung effizient umzusetzen, soll in dieser Arbeit die thermodynamische Simulation angewandt werden. Hierzu wird erstmalig eine eigens für das Hartlöten entwickelte thermodynamische Datenbank genutzt, um die Zusammensetzung von geeigneten naheutektischen Fe-basierten Legierungen mit hoher Glasbildungsfähigkeit zu definieren. Basierend auf thermodynamischen Simulationen erfolgt die Herstellung Fe-basierter flexibler Folien mittels Melt-Spinning. Von acht neu berechneten Fe-basierten Legierungen zeigen vier Anzeichen amorpher Mikrostrukturen. Zwei Fe-basierte Legierungen mit Fe-Gehalten von 55 Gew.-%, die sich durch ihre Flexibilität und Reproduzierbarkeit auszeichnen, werden ausgewählt, um erste Lötversuche mit anschließender Betrachtung der mechanischen und korrosiven Eigenschaften durchzuführen. Dabei zeigt sich das hohe Potential der neuentwickelten Fe-basierten Lotfolien, qualitativ hochwertige Lötverbindungen herstellen zu können. Eine Weiterentwicklung der thermodynamischen Datenbank durch die Ergänzung von schmelzpunktsenkenden und korrosionshemmenden Elementen wie C, P, Ge, Mo, etc. kann künftig weitere verbesserte Fe-basierte Lotfolien als Alternative zu herkömmlichen Ni-Basislotfolien hervorbringen.
Autor*in
Sophie Vinke
Themen in »Entwicklung von neuen amorphen Fe-basierten Lotfolien«
Hartlöten Eisen Amorph Simulation Melt-Spin