• Journal of Welding and Joining
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• 제19권3호
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• pp.325-333
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• 2001

The effect of base metal grain size on isothermal solidification behavior of Ni-base superalloy, CMSX-2 during transient liquid phase (TLP) bonding was investigated employing MBF-80 insert metal. TLP-bonding of single crystal. coarse-grained and fine-grained CMSX-2 was carried out at 1373∼1548k for various holding time in vacuum. The eutectic width diminished linearly with the square root of holding time during isothermal solidification process for single crystal, coarse-grained and fine-grained base metals. The completion time for isothermal solidification decreased in the order ; single crystal, coarse-grained and fine-grained base metals. The difference of isothermal solidification rates produced when bonding the different base metals could be explained quantitatively by the effect of base metal grain boundaries on the apparent average diffusion coefficient of boron in CMSX-2.

• Journal of Welding and Joining
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• 제19권1호
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• pp.82-87
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• 2001

The creep-rupture and low cycle fatigue properties of transient liquid phase bonded joints of Ni-base single crystal superalloy, CMSX-2 was investigated using MBF-80 insert metal. The (100) orientation of bonded specimen was aligned perpendicular to the joint interface. CMSX-2 was bonded at 1523K for 1.8ks in vacuum, optimum bonding condition. The creep rupture strength and rupture lives of the joints were the almost identical to ones of the base metal. SEM observation of the fracture surfaces of joints after creep rupture test revealed that the fracture surfaces classified three types of region, ductile fracture surface, cleavage fracture surface and interfacial fracture surface. The low cycle fatigue properties of the joints were also the same level as those of base metal. The elongation and reduction of area values of joints were comparable to those of base metal while fell down on creep rupture condition of high temperature.

• Journal of Welding and Joining
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• 제13권3호
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• pp.147-156
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• 1995

The change of microstructure in the bonded interlayer and tensile properties of joints were studied for liquid phase diffusion bonding using STS-310 and Incoloy-825 as base metal and base metal+B alloy as insert inetal. Main experimental results obtained in this study are as follows. 1) The optimum amount of B addition into the insert metal was found to be about 4mass%. 2) When isothermal solidification was completed, the microstructure in the bonded interlayer was the same with that of the base metal because of the grain boundary migration in the bonded interlayer. 3) All of the tensile specimen fractured at base metal and joints bonded at optimum condition exhibited tensile properties in excess of base metal requirements. 4) It was determined that fine car-borides and bordes such as M$_{23}$(C,B)$_{6}$, Cr$_{2}$B, and CrB in STS-310S and TiB in Incoloy-825 exist at the grain boundary around bonded interlayer. These precipitates almost disappeared after homogenizing treatment at 1373K for 86.4ks.s.

• Journal of Welding and Joining
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• 제9권3호
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• pp.26-33
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• 1991

As it takes very long time for the Transient Liquid Phase(TLP) bonding, we tried to reduce the bonding time by changing insert material for the high diffusivity element. On this study boron powder was doped as a insert material on the bonding surface of Rene 80 superalloy, and diffusion treated at 1150.deg.C under vacuum. On this method differently from the TLP bonding the insert material was not melted during bonding but only the base metal reacted with the boron was inducedly melted. Therefore, as this bonding mechanism is different from the existing ones, it is suggested as a Melting Induced Diffusion Bonding. When this process was used for the diffusion bonding, the bonding time including homogenization decreased greatly compared to the conventional TLP bonding.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.113-119
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• 2006

중수로형 핵연료 제조공정 중 연료봉 피복관에 간격체와 지지체 등의 부착물이 브레이징으로 접합된다. 본 연구에서는 베릴륨을 물리 증착법(PVD)으로 접합될 부착물의 표면에 증착한 것과 비정질 용가재[$Zr_{1-x}Be_{x}(0.3{\le}x{\le}0.5)$]를 사용하여 브레이징된 접합부의 미세조직과 경도 등의 특성을 비교하고 브레이징 온도가 접합부에 미치는 영향 조사하였다. 비정질 용가재에 의한 접합층의 두께는 PVD-Be의 경우와 비교하여 더 얇았고, Be 함량이 감소할수록 접합층의 두께는 감소하였으며 모재의 침식은 거의 없었다. PVD-Be의 경우 공정 반응, 액상 출현, 모세관 현상과 확산으로 브레이징 되나 비정질 합금은 용가재 만이 용융되어 액상 접합되는 것으로 사료된다. PVD-Be 접합부의 미세조직은 계면에서 수지상이 형성되어 내부로 성장하나, 비정질 합금에 의한 접합부는 석출된 제2상들이 구상으로 구성되며 브레이징 온도가 증가할수록 구상은 더욱 커졌다. 비정질 합금 접합부의 경도는 Be 함량이 감소할수록 경도는 증가하였다. 본 연구에 사용된 비정질 합금 중 $Zr_{0.7}Be_{0.3}$ 합금은 접합부에서 Be의 모재로의 확산이 적어 부드러운 계면과 모재의 침식이 없었고 높은 경도 때문에 핵연료 피복재 접합에 가장 적합한 용가재로 사료된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권1호
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• pp.55-62
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• 2023

본 연구에서는 서로 다른 Pore per inch (PPI, 1 inch 당 pore의 수)를 갖는 Ni-foam 사이에 Sn-3.0Ag-0.5Cu(wt.%, SAC305) 솔더 침지 공정을 수행하여 Ni-foam/SAC305 복합 솔더를 제조한 후, 이를 천이액상 확산 접합(Transient liquid Phase bonding, TLP bonding) 공정에 적용하여 형성된 접합부의 미세구조 분석 및 기계적 특성 평가가 수행되었다. 제조된 Ni-foam/SAC305 복합 솔더 프리폼 (Solder preform)은 Ni-foam 및 SAC305로 구성되었으며, Ni-foam 계면에는 (Ni,Cu)₃Sn₄ 조성의 금속간 화합물이 형성되었다. TLP 접합 공정 수행 시, Ni-foam 계면의 금속간 화합물은 (Ni,Cu)₃Sn₄+Au로 변환 되었으며, 접합 시간이 증가할수록 Ni-foam과 SAC305가 지속적으로 반응하면서 접합부는 금속간 화합물로 변환되었다. 130 PPI Ni-foam/SAC305 복합 솔더 접합부가 가장 빠른 속도로 금속간 화합물로 변화되는 것을 확인하였다. 기계적 특성에 미치는 Ni-foam의 영향을 확인하기 위해 전단 시험 수행 결과, TLP 접합 초기에 모든 조건의 솔더 접합부는 50 MPa 이상의 우수한 기계적 특성을 나타내었으며, 접합 시간이 증가할수록 전단 강도는 증가하는 경향을 나타내었다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.33-42
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• 1970

액상과 고상의 불순물원을 사용한 이중확산법을 이용하여 초분수형 p-n 접합 VVC다이오드를 열작하고 그 특성을 측정하였다. 먼저 접합부근의 불순물분포를 지수난수로 근사시키고 여기에서 부터 유도되는 인가전압대 접태용총번계, 접합부에서의 섬계로계강도, 규재주파수 등을 고려하여 WC 다이오드외 새로운 담계수법을 위시하였다. 이 설계도표는 원하는 특성의 VVC다이오드를 번표와에서 나접 설계 할수있으므로 매우 사리하다. VVC다이오드는 2.5ohnm-cm의 n형, 실리콘박편위에 도너불순물 POCl3를 사용하여 선을 확정시키고, 다시 억셉터 불순물 BN을 사용하여 붕소를 확산시켜서, 접합깊이 2미크론에 초단계형접합을 만드므로서 제작하였다. 본연구에서 텔레비젼 수상기튜너용으로 시작한 다이오드의 최대용량대 총소용량의 비는 4:1이였고 그외의 전기적 제 특성도 이론적으로 설계한 값들과 거의 합치된 결과를 얻었다. 한편 이때의 실리콘 박편의 제작법과 확산기술에 관하여 간단히 기술하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제21권4호
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• pp.69-74
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• 2003

The mechanical properties of STD11 Joints by using TLP (Transient Liquid Phase Diffusion) bonding method employing MBF-30 and MBF-80 insert metals were investigated with concerning to the microstructural change. TLP bonding of STD 11 was carried out at 1323∼1423K for 0.6ks∼3.6ks in vacuum. The microstructure and the element distribution of the interlayer between tool steels and insert metals showed specific feature with bonding conditions. It was found that the width of the interlayer increased at initial bonding stage. However, the width of interlayer showed nearly constant value during the isothermal solidification. After isothermal solidification was completed, the joint showed homogeneous element distribution and similar microstructure with base metal because of the grain boundary migration to the bonded interlayer. The bonding strength measured by a tensile test has been varied with the bonding conditions. The maximum joint strength, 760MPa, was obtained with the condition of 1423K for 1.2ks using MBF30 insert metal in this experiment.

• Journal of Welding and Joining
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• 제18권4호
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• pp.96-103
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• 2000

This study investigated the effects of bonding temperature and bonding atmosphere on high temperature mechanical properties of transient liquid phase(TLP) bonded joints of heat resistant alloy using MBF-50 insert metal. Specimens were bonded at 1,423~1,468K for 600s. Microconstituents of {TEX}$Cr_{7}(C,B)_{3}${/TEX}were formed in the bonded region when the bonding temperature was low. The amount of microcostituents in the bonded layer decreased with increasing the bonding temperature, and the microconstituents in the bonded layer disappeared at the bonding temperature above 1,468K. The tensile strength of the joints at elevated temperatures increased with the increase the bonding temperature and was the same level as one of the base metal in the bonding temperature over 1,453K. Microstructure and alloying element distributions of the bonded region bonded in Ar and $N_2$atmosphere were similar to those of the bonded in vacuum. The creep rupture strength and rupture lives of joints were almost identical to those of base metal.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권10호
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• pp.994-1000
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• 2000

Mn-Ni-Co계 스피넬을 모재로 선택하여 상업용 페라이트 등 다양한 종류의 Fe-스피넬과 동시 소결 가능성을 검토할 목적으로 각 소재의 소결 거동, 서미스터와의 계면 반응이나, 2차상의 형성 등에 대해 알아보았다. 대부분의 페라이트 조성이 Mn 스피넬과 새로운 2차상을 형성하지는 않는 것을 알 수 있었다. 상업용 페라이트의 경우 115$0^{\circ}C$ 소결 온도에서 접합이 가능한 조성은 다량의 액상이 존재하며 접합계면의 폭이 상대적으로 넓으므로 서미스터 특성에도 좋지 않은 영향을 줄 수 있을 것으로 생각된다. 반면에 MFN1과 MFN2 조성은 접합계면에서 새로운 2차상이 형성되지 않고 원소의 상호확산도 작아 NTC 서미스터의 동시소결용 보호재로서의 가능성이 높은 것으로 확인되었다.