Investigation of thermal, electrical, mechanical and microstructural properties of SAC105 leadfree solder alloy by addition of trace amounts of antimony (Sb)

Sn-1 ağ. % Ag-0.5 ağ. % Cu, Sn-1 ağ. % Ag-0.5 ağ. %Cu-0.5 ağ. % Sb, Sn-1 ağ. % Ag-0.5 ağ. % Cu-1 ağ. % Sb, Sn-1 ağ. % Ag-0.5 ağ. % Cu-1.5 ağ. % Sb, kurşunsuz lehim alaşımlarının ısıl iletkenliklerinin sıcaklığa bağlı değişimi lineer ısı akış metodu, elektriksel iletkenliğin sıcaklıkla değişimi 4-nokta iletkenlik ölçüm tekniği ile ölçüldü. Her bir alaşım için elektriksel ve ısı iletkenliğin sıcaklıkla değişim grafikleri çizildi. Çizilen bu grafiklerden ısıl ve elektriksel iletkenlik katsayıları belirlendi. Isıl iletkenliğe elektron ve fonon katkıları, Wiedemann-Franz Kanunu kullanarak hesaplandı ve elde edilen sonuçlar grafiklerle gösterildi. Mekanik özelliklerin belirlenmesi için Mikrosertlik ve Çekme-Uzanım analizleri yapıldı. Bu tez çalışmasında Vickers sertlik ölçme yöntemiyle mikrosertlik ölçümü yapıldı. Tüm alaşımlar için alınan sertlik değerlerinin kompozisyonla değişim grafikleri çizildi. Çekme analizi, mekanik tahrikli çekme cihazında tek eksende ve sabit hızla koparılıncaya kadar çekilerek yapıldı. Her bir numune için gerilme-birim uzama ve gerilme-% uzama grafikleri çizildi.Linear heat flow method and four point probe method were used to measure respectively thermal and electrical conductivity variations with temperature in Sn-1 wt. % Ag-0.5 wt. % Cu, Sn-1 wt. % Ag-0.5 wt. %Cu-0.5 wt. % Sb, Sn-1 wt. % Ag-0.5 wt. % Cu-1 wt. % Sb, Sn-1 wt. % Ag-0.5 wt. % Cu-1.5 wt. % Sb lead free solder alloy systems. Temperature variation graphs of electrical and thermal conductivity were drawn for each alloy system. Electrical and thermal conductivity coefficients were determined from these graphs. Electron and phonon contributions to thermal conductivity were calculated by using Wiedemann-Franz Law and the results were plotted. Microhardness and tensile-strain tests were performed to determine the mechanical properties. In this thesis, microhardness was measured with Vickers hardness measurement method. The microhardness variation with composition were plotted for all alloy systems. Tensile analysis were performed on a mechanic traction device in a single axis and by pulling until it ruptured at constant speed. Stress-strain and stress-elongation % graphs were drawn for each sample