| Processo: |
13/08259-3
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| Linha de fomento: | Bolsas no Brasil - Doutorado |
| Vigência (Início): |
01 de agosto de 2013
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| Vigência (Término): |
31 de outubro de 2016
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| Área do conhecimento: | Engenharias
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Engenharia de Materiais e Metalúrgica
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Metalurgia Física |
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| Pesquisador responsável: | José Eduardo Spinelli |
| Beneficiário: | Bismarck Luiz Silva |
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| Instituição-sede: |
Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
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| Bolsa(s) vinculada(s): | 15/18689-0 - Desenvolvimento microestrutural e do comportamento mecânico de ligas alternativas de soldagem Sn-Bi-Cu e Sn-Bi-Ag,
BE.EP.DR
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| Assunto(s): | Solidificação
Tratamento térmico
Propriedades mecânicas |
Resumo
Por muitos anos, as ligas de soldagem (entenda-se brasagem) Sn-37%Pb ou Sn-40%Pb foram utilizadas em placas de circuito eletrônico e outros dispositivos eletrônicos [1]. Ao longo dos anos, essas tradicionais ligas de soldagem foram a melhor opção para fabricação de produtos eletroeletrônicos devido ao seu baixo ponto de fusão, baixo custo e bom molhamento em substratos metálicos usados na indústria eletrônica, principalmente nos substratos de Cu [2,3]. Em contrapartida, existem tendências e diretrizes que restringem o uso de Pb em processos de produção de componentes em geral, principalmente devido sua alta toxidade [4]. Portanto, o desenvolvimento de ligas de soldagem livres de Pb torna-se uma tarefa essencial e urgente nessas indústrias. Segundo Abtew e Selvaduray [1] mais de 70 sistemas metálicos estão sendo continuamente estudados, sejam eles binários, ternários ou quaternários. Dentre esses vários sistemas, ligas alternativas de soldagem Sn-Bi se mostram promissoras quanto a substituição de ligas contendo Pb. Estas ligas possuem em geral baixo ponto de fusão e baixo custo, dois importantes fatores para aplicações na indústria eletroeletrônica. Entretanto, ainda apresentam deficiências como baixas propriedades mecânicas e baixo nível de molhamento em substratos metálicos (principalmente Cu). Porém estudos na literatura relatam que a adição de Ag ou Cu promove melhorias nessas propriedades. Melhorias estão fortemente ligadas às características microestruturas formadas após a solidificação. Neste contexto, a presente proposta objetiva desenvolver uma análise teórico/experimental sobre a influência de adições de Cu ou Ag em ligas hipoeutéticas Sn-Bi solidificadas unidirecionalmente em regime transitório de fluxo de calor - simulação do processo industrial. Os sistemas e suas ligas em análise serão avaliados quanto às propriedades mecânicas (limite de resistência à tração, limite de escoamento e alongamento específico), e quanto ao desenvolvimento microestrutural presente nos mesmos. A caracterização mecânica será realizada através de ensaios de tração. A caracterização microestrutural das ligas será feita por meio do estudo detalhado das macro e microestruturas resultantes no lingote fundido, realizando-se a determinação de parâmetros térmicos de solidificação (v - velocidade de solidificação, G - gradiente de temperatura e - taxa de resfriamento). O amplo espectro de taxas de resfriamento obtidos por meio da configuração de solidificação direcional permitirá uma completa e inédita avaliação do efeito deste parâmetro térmico na microestrutural final das ligas examinadas. Por fim, serão ainda determinados os perfis de macrossegregação de soluto ao longo do comprimento dos lingotes e quantificação dos espaçamentos dendríticos e/ou celulares. (AU)
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Publicações científicas
(13)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
GOMES, LEONARDO F.;
SILVA, BISMARCK L.;
GARCIA, AMAURI;
SPINELLI, JOSE E.
Dendritic Growth, Solidification Thermal Parameters, and Mg Content Affecting the Tensile Properties of Al-Mg-1.5 Wt Pct Fe Alloys.
METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS A-PHYSICAL METALLURGY AND MATERIALS SCIENCE,
v. 48A,
n. 4,
p. 1841-1855,
APR 2017.
Citações Web of Science: 6.
SILVA, BISMARCK LUIZ;
BERTELLI, FELIPE;
CANTE, MANUEL V.;
SPINELLI, JOSE E.;
CHEUNG, NOE;
GARCIA, AMAURI.
Solder/substrate interfacial thermal conductance and wetting angles of Bi-Ag solder alloys.
JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE-MATERIALS IN ELECTRONICS,
v. 27,
n. 2,
p. 1994-2003,
FEB 2016.
Citações Web of Science: 7.