مقارنة بعض الخواص الفيزيائية للخليطتين Sn93Sb5Zn2,Sn93Sb5Bi2 المحضرتين بالتبريد السريع
DOI:
https://doi.org/10.59992/IJSR.2025.v4n2p15الكلمات المفتاحية:
الخلائط، التبريد السريع، القساوة، معاملات فيرميالملخص
قمنا بتحضير الخليطتين المعدنيتين Sn93Sb5Zn2,Sn93Sb5Bi2 بطريقة التبريد السريع للمصهور، ثم قمنا بدراسة بعض الخواص الفيزيائية لهما، حيث تم حساب الكثافة وحجم وحدة الخلية، كما قمنا بقياس المقاومة الكهربائية ومن ثم تحديد المقاومة النوعية الكهربائية ومعامل درجة الحرارة للمقاومة النوعية الكهربائية، حسبنا بعدها معاملات فيرمي. استخدمنا التحليل الحراري التفاضلي لدراسة الخواص الحرارية، واستخدمنا طريقة تردد التجاوب لحساب المعاملات الميكانيكية، وقسنا القساوة استخدام جهاز فيكرز لتحديد القساوة.
أظهرت النتائج أن الخليطة Sn93Sb5Zn2 تتمتع بمقاومة نوعية كهربائية أكبر من المقاومة النوعية الكهربائية للخليطة Sn93Sb5Bi2 وبالتالي فإن الناقلية الكهربائية للخليطة Sn93Sb5Bi2 أفضل وكذلك خواصها الإلكترونية. أما الخواص الحرارية فأظهرت النتائج أن خليطة الزنك تتمتع بدرجة حرارة انصهار وحرارة نوعية وناقلية حرارية أصغر، أما الانتشارية الحرارية والانتالبية فكانت أكبر مقارنة مع خليطة البزموت. ومن النتائج الميكانيكية تبين لنا أن خليطة الزنك تتمتع بقساوة أكبر ومعامل يونغ أكبر وباحتكاك داخلي أقل وبالتالي خواص ميكانيكية أفضل من خليطة البزموت.
المراجع
- A.A. El-Daly, Y. Swilem, A.E. Hammad, 2009-Creep properties of Sn–Sb based lead-free solder alloys, Journal of Alloys and Compounds,Vol: 471, PP: 98–104.
- El-Ashram T.N.,2002-PH.D. of science Thesis (Metal physics), University of Mansoura, Faculty of Science, Physics department.
- Fecht. H. J, Perepezko. J.H., 1989-MetastabIe phase equilibria in the Pb-Sn alloy system, Metallurgical Transactions, VoI.20, PP:785-794.
- Fengyi Wang, Xinjie Wang, Kexin Xu, Jintao Wang, Weiwei Zhang, Chunjin Hang, Hongtao Chen, and Mingyu Li,2022-Microstructure and mechanical properties of Sn–Bi solder joints reinforced with Zn@Sn core–shell particles, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, PP:17745-17756, DOI: 10.1007/s10854-022-08637-4.
- Kamal. M, El-Ashram.T,2008-Zero and negative temperature Coefficients of resistivity of rapidly solidified Bi–Sn alloys using melt- spinning technique, Journal of Materials Science: Materials in Electronics Vol:19, PP:91–96.
- Kamal. M, Karman .M, El bediwi A.,1997-The Structure and Properties of Rapidly quenched Bi-Pb-Sn-Cd fusible Alloys. U. Scientist Phy1. Vol:9, No:2, PP:164-171.
- Kamal .M, El-Tonsy .M.M, Fouda .1.M, Radwan .M, Hosny. H.M. 1993-Mans. Sci. Bull, at sci, Vol: 20, No:1.
- Kamal. M, El-Bediwi. A, El-Ashram. T, Dorgham.M,2012-The Role of Valence Electron Concentration on the Structure and Properties of Rapidly Solidified Sn-Ag Binary Alloys, Materials Sciences and Applications, Vol: 3, PP:179-184.
- Leonardo R. Garcia, Wislei R. Osório, Leandro C. Peixoto, Amauri Garcia, 2010-Mechanical properties of Sn–Zn lead-free solder alloys based on the microstructure array, Materials characterization, Vol: 61, PP: 2 1 2 – 2 2 0.
- Lipiński T. Quality, Microstructure and Properties of Metal Alloys. Materi Als (Basel). 2023 Apr 11;16(8):3019. doi: 10.3390/ma16083019. PMID: 371 09855; PMCID: PMC10144834.
- Mahidhara. R. K Sastry. S. M. L Jerina. K. L, Turlik. l, Murty. K. L, 1994-Room temperature tensile properties of Sn-5%Sb solder, Journal of Materials science letters, VoI.13, PP:1387-1389.
- Masami Fujiwara.; Masahisa Otsuka., 2001- Indentation Creep Of β-Sn and Sn-Pb eutectic alloy., Materials Science and Engineering, A, 929, PP:319-321.
- Nakamura. Y, Sakakibara. Y, Watanabe. Y, Amamoto.Y,1998-Microstructure of solder joints with electronic components in Lead-Free solders, Soldering and Surface mount Technology, Vol :10, No:1, PP:10-12.
- Porter. D. A, Easterling. K. E.,1993-Phase transformations in Metals and Alloys, Published by Chapman and Hall, Ch, P:1-57.
- Ramaley.D,1960-A Method of Link Circuit Controlling the Effect of the Thomson or of Resistance in the Kelvin Double Bridge, JO URNAL OF RESEARCH of the Nationa l Bureau of Standards- C. Engineering and Instrumentation, reau of Standards- C. Engineering and Instrumentation Vol. 64C, No.4, PP:267-270.
- Rosenfeld. A, Ilani.S,Dvorachek.M,1997-Bronze Alloys from Canaan During the Middle Bronze Age, Journal of Archaeological Science, Vol: 24, (9), Pp: 857-864.
- Shalaby. R, Kamal .M and Waqlan.A,2016-Influence of rapid solidification and lithium additions on microstructure and mechanical properties of aluminum-based alloys, Journal of advances in physics, Vol:12, PP:4440-4450.
- Soderhjelm. H, Mandal. L., 1985-0n the possibilities of making multiple layer ribbons by single roller melt spinning, Elsevier science publishers. Rapidly Quenching Metals S.Steeb, H. Warlimont (cds)P: 107-110.
- -Tanaka. H, Tanimoto. M, Matsuda. A, Uno. T, Kurihara. M, Shiga. S., 1999- Pb-Free surface-Finishing on electronic components Terminal for Pb-Free soldering Assembly, journal of Electronic Materials, Vol:28, No:1, P: 1216.
- Vogt. E, Frommeyer.G.,1985-The influence of process parameters on the cooling rate of the melt spinning process. Rapidly Quenched Metals, pp:63-66.
- Zong-Xian Zhang,2016-Rock Fracture and Blasting, Theory and Applications, ISBN:978-0-12-802688-5, Pages 111-133.
- Z. Liu, D. Qiu, F. Wang, J. A. Taylor and M. Zhang, 2015-Crystallography of grain refinement in cast zinc–copper alloys, J. Appl. Cryst.,Vol:48, PP:890-900.
