ПРИПОЇ НОВОГО ПОКОЛІННЯ НА ОСНОВІ ГАЛІЮ: РЕГУЛЬОВАНА ДИФУЗІЯ ТА ПРИСКОРЕНЕ ТВЕРДНЕННЯ ЗА ДОПОМОГОЮ ЗАЛІЗО-НІКЕЛЕВИХ СПЛАВІВ
DOI:
https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2026.112.0.24Ключові слова:
галій, припої, матеріали, нікель, інтерметаліди, структура, наноелектронікаАнотація
У роботі досліджено способи вдосконалення низькотемпературних припоїв на базі галію за допомогою додавання залізо-нікелевих наповнювачів. Зростання попиту на технології складання без значного нагрівання (електроніка, гнучкі схеми, мікросенсори) стикаються з обмеженнями галієвих матеріалів: їх агресивну взаємодію з металами, погіршення змочувано- сті через оксидні плівки й надто повільне затвердіння за кімнатної температури. У процесі експериментів вивчено взаємодію рідкого галію та олова з чистими Fe, Ni, а також сплавами 36Н та 50Н. Виявлено, що в системах із галієм швидкість реакційної дифузії значно перевищує аналогічні показники для олов’яних систем. Продемонстровано, що підбір співвідношення Fe/Ni у наповнювачі дає змогу ефективно керувати кінетикою утворення інтерметалідів: сплави з підвищеним вмістом нікелю прискорюють затвердіння пасти, тоді як знижений вміст Ni сприяє стабілізації структури й підвищенню експлуатаційної надійності. Досягнуті резуль- тати відкривають перспективи створення керованих функціональних галієвих паст для сучас- ної мікро- й наноелектроніки.
Посилання
Kim D., Jeong J., Chung S. K., and Lee J. B. Magnetic liquid metals: A review. Advanced Functional Materials. 2024.
https://doi.org/10.1002/adfm.202311153
Reis Carneiroet M. et al. Gallium-based liquid- solid biphasic conductors for soft electronics. Advanced Functional Materials. 2023. https://doi.org/10.1002/adfm.202306453
Kim B. et al. A study on the interfacial reactions between gallium and Cu/Ni/ Pd and Cu/Ni/Au multilayer metallization. Materials (Open Access). 2023. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/ PMC10532968/
Parvini E. et al. Gallium-Carbon: A universal composite for sustainable 3D printing and electronics. ACS Applied Materials and Interfaces. 2024. https://doi.org/10.1021/acsami. 4c02706
Zheng J. et al. Paste-like recyclable Ga liquid metal phase change composites. Energy Storage Materials. 2022.
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.02.020
Lee S. W. et al. Interaction of gallium with a copper surface. The Journal of Physical Chemistry C. 2023.
https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.3c05711
Migal V. et al. Reducing the vibration of bearing units of electric vehicle asynchronous traction motors. Journal of Vibration and Control. 2020, р. 107754632093763. https://doi org/10. 11 77/
20937634
Нlushkova D. В. et al. Study of nanomodification of nickel alloy GS3 with titanium carbide. Problems of Atomic Science and Technology. 2023, No. 2(144), p. 126–129. https://doi.org/10.46813/2023-144-126
Hlushkova D. B., Volchuk V. M. Fractal study of the effect of ion plasma coatings on wear resistance. Functional Materials. 2023, v. 30, Nо. 3, p. 453–457.
https://doi.org/10.15407/fm30.03.453
Gladkikh L. I., Malykhyn S. V., Pugache A. T., Reshetnyak O. M., Glushkova D. B., D'Yachenko
S. S., Kovtun G. P. Residual Stresses and Structure of Titanium and Chromium Nitride Coatings Obtained by a Method of an Ion- Plasma-Enhanced Deposition. Metallofizika i Noveishie Tekhnologii. 2003, Nо. 6(25), p. 763–776.
Hlushkova D. B., Ryzhkov Yu. V., Kostina L. L., Demchenko S. V. Increase of wear resistance of the critical parts of hydraulic hammer by means of ion-plasma treatment. Problems of Atomic Science and Technology. 2018, Nо 1(113), p. 208–211.
Kalinina N. E., Glushkova D. B., Voronkov A. I., Kalinin V. T. Influence of nanomodification on structure formation of multicomponent nickel alloys. Functional Materials. 2019, Nо. 3(26), p. 514–518. https://doi.org/10.15407/fm26.03.514
Leontiev D., Voronkov O., Кorohodskyi V., Нlushkova D. et al. Mathematical Modelling of Operating Processes in the Pneumatic Engine of the Car: SAE Technical Paper 2020-01-2222, 2020. https://doi.org/l0.4271/2020-01-2222
