基于热力学计算的Al-Si-Ge钎料相形成机理（英文）

制备了不同成分的Al-xSi-yGe三元钎料合金（x=4～12,y=10～40，质量分数），研究了Si和Ge对钎料微观结构和熔化特性的影响。基于二元合金生成焓模型（Miedema model）、熵焓模型（Tanaka model）和Toop方程建立了热力学计算模型，分析钎料的相形成机理，为钎料成分优化和分析钎料与母材的冶金反应过程提供基础。结果表明，Al-Si-Ge主要由Al-Ge共晶相、Al-Si共晶相和初晶Si组成，Ge的增加会促进初晶Si的析出。Ge为钎料的主要降熔元素，随着Ge含量从10%增加至40%，变化钎料固相线保持不变，液相线从567.65℃降低至499.96℃。随着钎料中Ge添加量的增加，共晶Si相中的Ge含量增加，热重分析曲线中Al-Si共晶反应的吸热峰变得更平滑，Al-Si共晶温度降低。添加Ge可以降低Al-Si合金体系的自由能，自由能的最低点位于Al-Ge侧。成分接近纯Ge的共晶Ge相最有可能出现在钎料中，而成分接近纯Si的共晶Si相最不可能出现。热力学计算结果与实验结果一致。