直流电作用下Cu在Sn熔体中的溶解动力学以及界面反应

摘要

目的在微观尺度上解析直流电场对金属液/固界面溶解动力学和界面反应的本征影响。方法在237~312℃温度范围内对电流作用下Cu/Sn/Cu液固界面进行显微结构的表征及溶解动力学的计算。结果施加直流电时,Cu的溶解速率在阴极端显著增大,而在阳极端则受到抑制。相应地,由于Cu的迁移速度较快,大量阴极Cu迁移至阳极端,使其附近形成大量的金属间化合物。计算了10 A电流作用下阴极Cu的溶解激活能,其数值约为不通电流情况下的一半。结论直流电的施加显著降低了Cu在Sn熔体中的溶解激活能,而电迁移力是促进Cu扩散的主要原因。