Investigación sobre el diagrama de fases del sistema Ni-Sn-Bi

M. SCETTA; S. SOMMADOSSI

Concepción

Congreso; CONAMET/SAM 2015 -15° Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales.; 2015

Universidad de Concepción

La conciencia sobre el efecto en la salud humana y el medio ambiente del metal pesado Pb son las principales causas que promueven la eliminación de las aleaciones Pb-Sn en la industria electrónica a nivel mundial. En este sentido se orientan los estudios destinados a investigar posibles sistemas multicomponentes para generar aleaciones alternativas. Dentro de estos sistemas los de base estaño están entre los principales, con adiciones menores de otros elementos como Bi, y considerando que los sustratos de niquel son ampliamente utilizados en la industria de la electrónica, el sistema Ni-Sn-Bi surge como resultado de la interacción de estos elementos en una soldadura Ni/Sn-Bi. Dado que las características de la unión son el reflejo de las fases presentes y que no se dispone de información suficiente en la literatura del sistema ternario en cuestión, éste ha de ser investigado. A los efectos se generaron mediante fundido en ampollas de cuarzo bajo atmósfera de argón diferentes aleaciones del sistema ternario a partir de metales puros y se prepararon las mismas mediante técnicas metalográficas para realizar los análisis de microscopia óptica y electrónica para análisis químico. Las muestras fueron sometidas a un tratamiento térmico de homogeneización de manera de estudiar los equilibrios de fases presentes. De esta manera se trabajo con dos grupos de muestras, las fundidas (F) y las homogeneizadas (H). Se realizó un registro de la microestructura mediante microscopía óptica donde se observaron precipitados formados por las fases predichas en los diagramas binarios correspondientes y se realizaron estudios de análisis químico mediante SEM/EDS de dichas fases. Se verificó que la fase líquida se descompone al solidificar en una estructura de dendritas de Sn y Bi. Se obtuvo evidencia en algunas muestras de la presencia del compuesto ternario Ni7Sn2Bi previamente reportado en la bibliografía. Finalmente se construyó un corte isotérmico del diagrama ternario a la temperatura de homogeneización