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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 20/2018

13.08.2018

Wetting and interfacial behavior of molten Al–Si alloys on SiC monocrystal substrates: effects of Cu or Zn addition and Pd ion implantation

verfasst von: Zhikun Huang, Wenlong Xu, Guiwu Liu, Tingting Wang, Xiangzhao Zhang, Guanjun Qiao

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 20/2018

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Abstract

C-terminated 6H-SiC (0001) single crystal substrates implanted with Pd ions with an energy of 20 keV and three fluences of 5 × 1015, 5 × 1016 and 5 × 1017 ions/cm2 at room temperature. The wetting experiments of SiC by molten Al–10Si, Al–10Si–4Cu and Al–10Si–10Zn were performed by using the sessile drop method in a high vacuum at 1323 K to determine the effects of the third element (Cu and Zn) addition and Pd ion implantation on the wettability of Al–10Si/SiC system. The experimental results showed that the wettability of Al–10Si/SiC system can be improved significantly by adding the 4% Cu with the final contact angle decreasing from ~ 60° to ~ 40°. The final contact angle of Al–10Si/SiC system decreased sharply from ~ 60° to ~ 26° after the addition of 10% Zn, which can be mainly derived from the evaporation behavior of Zn at the interface. The spreading time for reaching the equilibrium or slow spreading stage of the three Al–10Si(– 4Cu, – 10Zn)/SiC systems was prolonged more or less with the increase of Pd implantation dose, which can be mainly attributed to the variation of interfacial interactions between drops and Pd-implanted SiC substrates. Moreover, the final contact angles of Al–10Si/SiC and Al–10Si–4Cu/SiC systems decreased while that of Al–10Si–10Zn/SiC system almost kept constant with increasing the Pd implantation dose.

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Metadaten
Titel
Wetting and interfacial behavior of molten Al–Si alloys on SiC monocrystal substrates: effects of Cu or Zn addition and Pd ion implantation
verfasst von
Zhikun Huang
Wenlong Xu
Guiwu Liu
Tingting Wang
Xiangzhao Zhang
Guanjun Qiao
Publikationsdatum
13.08.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 20/2018
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-018-9839-9

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