In situ-undersökning av aluminiumoxiduppbrytning vid flussfri lödning

Diarienummer 2018-04410
Koordinator GRÄNGES SWEDEN AB
Bidrag från Vinnova 499 000 kronor
Projektets löptid november 2018 - november 2019
Status Pågående
Utlysning Forskningsinfrastrukturer - nyttiggörande och samverkan
Ansökningsomgång Research infrastructure - utilisation and collaboration: Industrial pilot projects for neutron and photon experiments at large scale research infrastructures

Syfte och mål

Vid lödning av aluminium används flussmedel för att bryta upp den naturligt förekommande oxid som finns på aluminiumytan. Ett mer miljövänligt alternativ är att använda magnesium som oxiduppbrytare, men mekanismen för oxiduppbrytningen är inte klarlagd och det är svårt att få till en stabil fluss-fri lödningsprocess i skyddsgas (N2). Därför kommer Gränges Sweden i den här pilotstudien att, i samarbete med Linköpings universitet och Uppsala Synchrotronix, studera magnesium-assisterad oxiduppbrytning under pågående lödning med spektroskopiska operando-metoder vid MAX IV.

Förväntade effekter och resultat

Lödning av aluminium sker huvudsakligen i en kontrollerad kvävgasatmosfär där ett fluoridbaserat flussmedel används för att, i ett inledande steg, bryta upp aluminiumets skyddande ytoxid. Med magnesium som oxiduppbrytare kan det flussmedlet, som har en negativ miljöpåverkan, helt undvikas i lödprocessen. Genom spektroskopiska operando-metoder ska magnesiumets roll redas ut och därmed ge unik kunskap och bättre förståelse för fluss-fria lödprocesser. Vidare arbete vid Gränges kommer i förlängningen att leda till en mer miljövänlig lödning av aluminiumkomponenter.

Planerat upplägg och genomförande

Materialprover kommer att prepareras och karakteriseras av Gränges i Finspång. Mätningar med de spektroskopiska metoderna XPS, XAS och RIXS kommer att utföras vid MAX IV för att få kemisk information om mekanismerna bakom magnesium-assisterad oxiduppbrytning. XPS-studierna ska ske i realistiska lödningsförhållanden, dvs vid hög temperatur och med omgivande gas, medan XAS och RIXS görs efter avbrutna processer. XPS ger information om processer vid ytan av materialen medan XAS (fluorescens-baserad) och RIXS ger kompletterande information om vad som sker längre in i oxiden.

Texten på den här sidan har projektgruppen själv formulerat och innehållet är inte granskat av våra redaktörer.