Thermal, Structural and Electrical Properties of Some Bi-Cu-Ni Alloys

The Bi-Cu-Ni ternary system belongs to the group of potential Cu-Ni-based advanced lead-free solder materials for high temperature application. In this study microstructure investigation of the slow-cooled Bi-Cu-Ni samples was done using SEM-EDS analysis. The samples compositions were chosen along three cross-sections with molar ratio Cu:Ni=1:3, 1:1 and 3:1. The experimentally obtained phase structure was compared with the results of thermodynamic calculation according to CALPHAD method. Also, new results regarding thermal and electrical properties investigations of these alloys are presented in this paper, based on DSC and electroconductivity measurements.

Trójskładnikowe stopy Bi-Cu-Ni należą do grupy potencjalnych zaawansowanych bezołowiowych materiałów do lutowania w wysokiej temperaturze opartych na stopach Cu-Ni. Analizę mikrostruktury wolno schłodzonych próbek Bi-Cu-Ni wykonano za pomocą technik SEM-EDS. Do badań wybrano próbki charakteryzujące się stałym molowym stosunkiem Cu:Ni=1:3, 1:1 i 3:1. Doświadczalnie otrzymaną strukturę faz porównano z wynikami obliczeń termodynamicznych metodą CALPHAD. Ponadto, nowe wyniki dotyczące badań właściwości cieplnych i elektrycznych stopów zostały przedstawione w tym artykule, na podstawie pomiarów DSC i przewodności elektrycznej.