Filtern
Erscheinungsjahr
Dokumenttyp
Referierte Publikation
- nein (13) (entfernen)
Schlagworte
- Bremsbelag (2)
- 9-12% Cr-steels (1)
- Corrosion gases (1)
- Diffusion (1)
- Electron microscopy (1)
- FC solder bonding (1)
- FIB (1)
- High temperature corrosion (1)
- Hydrogen transport (1)
- Intermetallic phases (1)
Platinum does not form any adherent oxides and can be easily wetted by tin-based solders. Platinum is also an available metallization in semiconductor laboratories. Therefore we investigated the diffusion of platinum thin-film metallizations into eutectic tin–lead solder by using a high-resolution secondary ion mass spectroscopy (SIMS) profiling from the back side. It is shown that an intermetallic phase (PtSn4) is formed during soldering, which controls the consumption of platinum during soldering and in operation. The consumption of platinum follows the well-known parabolic diffusion law. The activation energy of this process is 0.63 eV. Even at extended heating cycles of 2 min at 250°C, 190 nm from the original 300 nm of the platinum film remain undissolved. This high stability makes platinum a very attractive thin-film metallization for flip-chip (FC) bonding of new microsystems.
Die volle Leistung einer auf Reibung basierenden Bremse wird erst nach einem Einlaufvorgang erreicht. Dieser ist notwendig, um auf Belag und Scheibe eine sogenannte Reibschicht aufzubauen. Da diese Zwischenschicht das Reibungsverhalten des Systems maßgeblich bestimmt, ist es wichtig, sich Klarheit über ihre chemische Zusammensetzung, Mikrostruktur und die daraus resultierenden Eigenschaften zu verschaffen.
Als Basismaterial diente ein phenolharzgebundener Belag Jurid 57-62, der mit verschiedenen Parametern (Flächenpressung und Umdrehungsgeschwindigkeit) gegen eine Stahlscheibe getestet wurde. Es wurden Dauerbremsungen von jeweils einer Stunde bzw. bis zu einem maximalen Belagverschleiß von 1 mm simuliert, wobei die Entwicklung der Reibzahl und die Oberflächentemperatur der Scheibe registriert wurde.
Zur Analyse der Reibschichten auf dem Bremsbelag wurden mehrere Methoden parallel angewandt. So wurden Verschleißpartikel, die aus der Reibschicht stammen, gesammelt bzw. abgekratzt und nach Dispergieren auf Kohlefolien direkt im Transmissionselektronenmikros-kop (TEM) untersucht. Ferner wurden von einigen ausgesuchten Belagproben Mikrotom-schnitte sowie dünne Querschnittsfolien für die TEM-Untersuchung präpariert, um den Verbund Reibschicht-Grundmaterial darstellen zu können. Als Ergänzung wurden ferner oberflächenmorphologische und –analytische Verfahren wie REM/EDX und ESCA eingesetzt.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Reibschicht nanokristallin ist, und dass fast alle anorganischen Bestandteile des Bremsbelags sowie Eisenoxid von der Bremsscheibe in sehr fein verteilter Form vorliegen. Bei Belägen ohne Metallanteil bildet eine Barium-Eisen-Sulfatphase offenbar die Grundstruktur der Reibschicht, während auf eisenhaltigen Belägen Eisenoxid dominierend ist. Die nanokristalline Mikrostruktur entsteht, ähnlich wie beim mechanischen Legieren, durch einen Mahlvorgang von Verschleißpartikeln zwischen den Reibpartnern. Bei Überlastung des Belags tritt Zersetzung der Polymer-Bindephase ein, was zu einem raschen Anstieg der Verschleißrate führt.