外能辅助作用下的Cu/Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头的时效断裂机制

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作者 樊艳丽 黄晓英 翁昌群 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第5期239-242,共4页

在超声振动和电场辅助作用下进行了SnAgCuRE系钎料的钎焊试验。为模拟电子产品真实服役环境将钎焊接头进行时效处理,借助于现代理化检测手段研究了时效钎焊接头的力学性能及其断裂机制。结果表明:在温度150℃、时间200h的条件下对钎焊... 在超声振动和电场辅助作用下进行了SnAgCuRE系钎料的钎焊试验。为模拟电子产品真实服役环境将钎焊接头进行时效处理,借助于现代理化检测手段研究了时效钎焊接头的力学性能及其断裂机制。结果表明:在温度150℃、时间200h的条件下对钎焊接头进行时效处理验证了超声功率88W、超声时间60s和电场强度2kV/cm外能辅助条件下进行钎焊可明显改善接头的剪切强度。钎焊接头的断裂途径与断裂机制发生明显变化。无超声电场作用钎焊接头在IMC层发生脆性断裂;超声振动辅助下钎焊接头在IMC层和钎缝的结合面发生脆性和韧性的混合断裂,主要由颗粒状的IMC相和局部的"抛物线"剪切韧窝组成;超声振动和电场辅助作用的钎焊接头在钎缝发生韧性断裂,主要由尺寸较大的"抛物线"剪切韧窝组成。 展开更多

关键词 sn2.5ag0.7cu0.1RE钎料 外能辅助钎焊 时效 断裂机制

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Ni对SnAgCuRE钎料及其钎焊接头性能的影响 被引量：8

2

作者 樊艳丽 张柯柯 +3 位作者 王要利 祝要民 张鑫 闫焉服 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2007年第8期651-653,共3页

以商用Sn3.8Ag0.7Cu为参照系,研究了Ni对Sn2.5Ag0.7Cu0.1 RE钎料合金及其钎焊接头性能的影响。研究结果表明,添加0.05%(质量分数)Ni能在不降低Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE钎料合金抗拉强度的同时显著提高其伸长率,是商用Sn3.8Ag0.7Cu的1.4倍;相... 以商用Sn3.8Ag0.7Cu为参照系,研究了Ni对Sn2.5Ag0.7Cu0.1 RE钎料合金及其钎焊接头性能的影响。研究结果表明,添加0.05%(质量分数)Ni能在不降低Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE钎料合金抗拉强度的同时显著提高其伸长率,是商用Sn3.8Ag0.7Cu的1.4倍;相应地钎焊接头的蠕变断裂寿命最长,为未添加Ni时的13.3倍,远高于现行商用Sn3.8Ag0.7Cu的,满足微电子连接高强韧高可靠性无铅钎料合金系的需求。 展开更多

关键词 sn2.5ag0.7cu0.1 REXNi钎料 拉伸强度 伸长率 钎焊接头 蠕变断裂寿命

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Ni元素对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu无铅微焊点界面IMC和力学性能的影响 被引量：7

3

作者 李臣阳 张柯柯 +2 位作者 王要利 赵恺 杜宜乐 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期39-42,115,共4页

以Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE无铅钎料为研究对象,借助扫描电镜和X衍射等检测方法研究了Ni元素对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu无铅微焊点界面IMC和力学性能的影响.结果表明,添加适量Ni元素能显著细化Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE钎料合金初生β-Sn相和共晶组织,... 以Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE无铅钎料为研究对象,借助扫描电镜和X衍射等检测方法研究了Ni元素对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu无铅微焊点界面IMC和力学性能的影响.结果表明,添加适量Ni元素能显著细化Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE钎料合金初生β-Sn相和共晶组织,抑制焊点界面区(Cu,Ni)6Sn5金属间化合物的生长和表面粗糙度的增加,提高无铅焊点抗剪强度.当Ni元素添加量为0.1%时,钎料合金组织细小均匀,共晶组织所占比例较多;焊点界面IMC薄而平整,(Cu,Ni)6Sn5颗粒尺寸小,对应焊点抗剪强度最高为45.6 MPa,较未添加Ni元素焊点提高15.2%. 展开更多

关键词 sn2 5ag0 7cu0 1RExNi无铅钎料 焊点 金属间化合物 力学性能

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Ni-rGO增强Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE复合钎料钎焊接头显微组织与性能 被引量：4

4

作者 霍福鹏 张柯柯 +1 位作者 张萌 王悔改 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第2期6-10,16,105,106,共8页

采用粉末熔化法制备了镍粒子修饰的还原氧化石墨烯(Ni-rGO)增强Sn2. 5Ag0. 7Cu0. 1RE复合钎料,借助于扫描电子显微镜和X射线衍射,研究了Ni-rGO增强Sn2. 5Ag 0. 7Cu 0. 1RE复合钎料钎焊接头的显微组织与性能。研究结果表明:Ni-rGO增强Sn2... 采用粉末熔化法制备了镍粒子修饰的还原氧化石墨烯(Ni-rGO)增强Sn2. 5Ag0. 7Cu0. 1RE复合钎料,借助于扫描电子显微镜和X射线衍射,研究了Ni-rGO增强Sn2. 5Ag 0. 7Cu 0. 1RE复合钎料钎焊接头的显微组织与性能。研究结果表明:Ni-rGO增强Sn2. 5Ag0. 7Cu0. 1RE复合钎料与Cu基板可实现良好焊接。在钎焊温度270℃、钎焊时间240 s时,复合钎料钎焊接头剪切强度为29. 7 MPa,高于Sn3. 0Ag0. 5Cu钎料钎焊接头。随着钎焊时间的增加,钎焊接头剪切断裂机制呈现由以韧窝为主的韧性断裂向韧窝和解理组成的韧-脆混合断裂转变,断裂途径由钎缝和界面金属间化合物(IMC)层组成的过渡区向界面IMC方向移动。复合钎料钎焊接头钎缝区由β-Sn和共晶组织组成,界面IMC层由Cu6Sn5和新相(Cu,Ni)6Sn5组成。Ni-rGO增强Sn2. 5Ag0. 7Cu0. 1RE复合钎料钎焊接头的IMC厚度、粗糙度增加,界面IMC显微组织由扇贝状转变为锯齿状。 展开更多

关键词 Ni-rGO sn2.5ag0.7cu0.1RE复合钎料 钎焊接头 显微组织 性能

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热冲击下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE0.05Ni/Cu钎焊接头组织与性能 被引量：4

5

作者 张柯柯 郭兴东 王悔改 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1353-1358,共6页

借助于SEM、EDS、XRD等检测手段对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE0.05Ni/Cu钎焊接头进行观察分析,研究了钎焊工艺参数及热冲击条件对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE0.05Ni/Cu钎焊接头界面金属间化合物和力学性能的影响。结果表明:添加0.05%(质量分数)Ni能细化Sn2... 借助于SEM、EDS、XRD等检测手段对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE0.05Ni/Cu钎焊接头进行观察分析,研究了钎焊工艺参数及热冲击条件对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE0.05Ni/Cu钎焊接头界面金属间化合物和力学性能的影响。结果表明:添加0.05%(质量分数)Ni能细化Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE钎料合金的初生β-Sn相和共晶组织;钎焊温度270℃和钎焊时间240 s时,钎焊接头抗剪切强度最大达26.9 MPa,较未添加Ni的钎焊接头提高8.9%;随着热冲击周期的增加,钎焊接头界面金属间化合物层平均厚度增加,界面粗糙度先增大后减小,钎焊接头强度降低;添加0.05%Ni能够抑制接头界面金属间化合物的成长、钎焊接头强度的降低,有利于改善接头可靠性。 展开更多

关键词 sn2.5ag0.7cu0.1RE0.05Ni钎料 热冲击 钎焊 界面金属间化合物 剪切强度

原文传递

电场对超声波辅助钎焊Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头组织与性能的影响 被引量：3

6

作者 徐冬霞 李金展 +1 位作者 郑喜平 王俊文 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第15期170-173,共4页

研究了电场对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头界面区近钎缝侧的组织与性能的影响。试验表明:超声振动和电场共同作用的新钎焊工艺对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头剪切强度有较大影响,随着电场强度的增加,钎焊接头剪切强度先增加后下降。... 研究了电场对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头界面区近钎缝侧的组织与性能的影响。试验表明:超声振动和电场共同作用的新钎焊工艺对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头剪切强度有较大影响,随着电场强度的增加,钎焊接头剪切强度先增加后下降。当电场强度为2 kV/cm、电场作用时间为60 s时,钎焊接头剪切强度达到28.7 MPa的最大值,能形成较薄且平整的界面区。 展开更多

关键词 sn2 Sag0 7cu0 1RE无铅钎料 电场 超声振动 钎焊

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外能辅助下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE0.05Ni/Cu钎焊接头组织与性能 被引量：3

7

作者 崔建国 张柯柯 +3 位作者 赵迪 马宁 曹聪聪 潘毅博 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2800-2806,共7页

采用SEM、EDS、XRD等方法研究了超声、电场外能辅助下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE0.05Ni/Cu钎焊接头的组织与性能。结果表明,借助于超声、超声-电场外能辅助能细化Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE0.05Ni/Cu钎焊接头钎缝组织并使共晶组织比例增加,界面区金属间... 采用SEM、EDS、XRD等方法研究了超声、电场外能辅助下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE0.05Ni/Cu钎焊接头的组织与性能。结果表明,借助于超声、超声-电场外能辅助能细化Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE0.05Ni/Cu钎焊接头钎缝组织并使共晶组织比例增加,界面区金属间化合物(IMC)平均厚度、粗糙度和界面IMC颗粒尺寸减小。超声和电场外能辅助下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE0.05Ni/Cu钎焊接头强度与其界面IMC层粗糙度密切相关,超声的作用更为显著,在超声-电场外能辅助钎焊接头界面IMC层粗糙度降低中占主导作用,施加超声-电场外能辅助下钎焊接头剪切强度与传统钎焊相比提高24.1%;施加超声、超声-电场外能辅助使Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE0.05Ni/Cu钎焊接头断裂途径由钎缝和界面IMC层组成的界面过渡区向钎缝侧迁移,呈界面(Cu,Ni)_6Sn_5 IMC解理和钎缝解理+韧窝的脆-韧混合型断裂机制,使接头剪切断口塑性区比例增加,从而提高接头剪切强度。 展开更多

关键词 sn2.5ag0.7cu0.1RE0.05Ni无铅钎料 超声-电场外能 钎焊接头 组织 性能

原文传递

粉末冶金工艺对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE无铅钎料组织性能的影响 被引量：2

8

作者 张萌 张柯柯 +1 位作者 霍福鹏 王悔改 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第6期7-12,共6页

在低熔点Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE钎料合金粉末冶金制备工艺设计基础上,研究了预压和烧结对钎料合金组织与力学性能的影响。研究结果表明:低熔点Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE钎料合金粉末冶金工艺预压应力和烧结温度分别为160 MPa和210℃,均高于高熔点... 在低熔点Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE钎料合金粉末冶金制备工艺设计基础上,研究了预压和烧结对钎料合金组织与力学性能的影响。研究结果表明:低熔点Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE钎料合金粉末冶金工艺预压应力和烧结温度分别为160 MPa和210℃,均高于高熔点铜、铝合金的预压应力和烧结温度。与熔炼法相比,Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE钎料合金抗拉强度提高了15.5%。烧结会影响Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE钎料合金初生β-Sn相和共晶组织形态,随烧结温度升高,初生β-Sn相组织比例升高。 展开更多

关键词 sn2.5ag0.7cu0.1RE无铅钎料 粉末冶金 显微组织 力学性能

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超声振动时间和外加载荷对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头性能的影响 被引量：2

9

作者 徐冬霞 翟邦星 +1 位作者 郑喜平 王俊文 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第13期24-26,30,共4页

研究了超声波作用下超声振动时间和外加载荷对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头性能的影响。结果表明:超声振动时间越长,金属间化合物层厚度越薄,钎焊接头的剪切强度先增大后减小;加载量越大,金属间化合物层厚度越薄,钎焊接头的剪切强度先... 研究了超声波作用下超声振动时间和外加载荷对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头性能的影响。结果表明:超声振动时间越长,金属间化合物层厚度越薄,钎焊接头的剪切强度先增大后减小;加载量越大,金属间化合物层厚度越薄,钎焊接头的剪切强度先减小后增大。 展开更多

关键词 sn2 5ag0 7cu0 IRE无铅钎料 超声振动 剪切强度 金属间化合物

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超声波和电场共同作用下SnAgCuRE/Cu钎焊接头的时效特性 被引量：1

10

作者 徐冬霞 王珊 +1 位作者 郑喜平 王俊文 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第17期44-46,50,共4页

研究了时效对电场和超声振动共同作用下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头组织与性能的影响。结果表明:Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头界面生成的IMC主要由靠近钎料合金一侧的Cu6Sn5相,而时效后界面靠近Cu一侧出现Cu3Sn。时效过程中,随着时... 研究了时效对电场和超声振动共同作用下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头组织与性能的影响。结果表明:Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头界面生成的IMC主要由靠近钎料合金一侧的Cu6Sn5相,而时效后界面靠近Cu一侧出现Cu3Sn。时效过程中,随着时效时间和时效温度的增加,Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu界面区生长受扩散机制控制,IMC总厚度增加,力学性能下降。 展开更多

关键词 时效 sn2.5ag0.7cu0.1RE无铅钎料 钎焊 组织 性能

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Sn-2.5Ag-0.7Cu(0.1RE)/Cu焊点界面区微观组织与Cu_6Sn_5的生长动力学 被引量：13

11

作者 王要利 张柯柯 +1 位作者 韩丽娟 温洪洪 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期708-713,共6页

利用X射线衍射分析仪、JSM-5610LV扫描电镜及能谱分析研究钎焊和时效过程中低银Sn-2.5Ag-0.7Cu(0.1RE)/Cu焊点界面区显微组织和Cu6Sn5金属间化合物的生长行为。结果表明:钎焊过程中焊点界面区Cu6Sn5金属间化合物的厚度是溶解和生长两方... 利用X射线衍射分析仪、JSM-5610LV扫描电镜及能谱分析研究钎焊和时效过程中低银Sn-2.5Ag-0.7Cu(0.1RE)/Cu焊点界面区显微组织和Cu6Sn5金属间化合物的生长行为。结果表明:钎焊过程中焊点界面区Cu6Sn5金属间化合物的厚度是溶解和生长两方面共同作用的结果;随着时效时间的延长,焊点界面区Cu6Sn5的形貌由扇贝状转变为层状,其长大动力学符合抛物线规律,由扩散机制控制;添加0.1%稀土元素能有效减慢界面Cu6Sn5金属间化合物在钎焊及时效过程中的长大速度,可改变焊点裂纹的起源位置,提高其可靠性。 展开更多

关键词 sn-2.5ag-0.7cu(0.1RE)钎料 cu6sn5 钎焊 时效 微观组织 长大动力学

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Sn-2．5Ag-0．7Cu-0．1RE／Cu时效点界面IMC的生长行为 被引量：7

12

作者 韩丽娟 张柯柯 +2 位作者 王要利 祝要民 赵国际 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2008年第11期895-897,共3页

采用扫描电镜及X射线衍射等检测手段,研究了Sn-2.5Ag-0.7Cu-0.1RE/Cu在时效过程中界面区金属间化合物(IMC)的形成和生长特点。试验结果表明,钎焊接头在85、125、150℃时效时,在靠近Cu侧形成层状Cu3SnIMC。随时效时间延长,钎焊后形成的... 采用扫描电镜及X射线衍射等检测手段,研究了Sn-2.5Ag-0.7Cu-0.1RE/Cu在时效过程中界面区金属间化合物(IMC)的形成和生长特点。试验结果表明,钎焊接头在85、125、150℃时效时,在靠近Cu侧形成层状Cu3SnIMC。随时效时间延长,钎焊后形成的波浪状Cu6Sn5IMC转变为较大尺寸的扇贝状,然后再转变为层状。时效过程中钎焊界面Cu6Sn5IMC和Cu3SnIMC的生长厚度均与时效时间的平方根呈线性关系,其生长受扩散机制控制,激活能分别为81.7和92.3kJ/mol。 展开更多

关键词 sn-2.5ag-0.7cu-0.1RE/cu界面 金属间化合物 时效 激活能

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微连接用Sn-2.5Ag-0.7Cu(0.1RE)钎料焊点界面Cu_6Sn_5的长大行为 被引量：6

13

作者 王要利 张柯柯 +1 位作者 刘帅 赵国际 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期117-121,共5页

利用XRD、SEM及EDAX研究了钎焊和时效过程中低银Sn-2.5Ag-0.7Cu(0.1RE)/Cu焊点界面区显微组织和Cu6Sn5金属间化合物的生长行为。结果表明,钎焊过程中焊点界面区Cu6Sn5金属间化合物的厚度是溶解和生长两方面共同作用的结果;随时效时间的... 利用XRD、SEM及EDAX研究了钎焊和时效过程中低银Sn-2.5Ag-0.7Cu(0.1RE)/Cu焊点界面区显微组织和Cu6Sn5金属间化合物的生长行为。结果表明,钎焊过程中焊点界面区Cu6Sn5金属间化合物的厚度是溶解和生长两方面共同作用的结果;随时效时间的增加,焊点界面区Cu6Sn5的形貌由扇贝状转变为层状,其长大动力学符合抛物线规律,由扩散机制控制;添加0.1%(质量分数,下同)的RE能有效减慢界面Cu6Sn5金属间化合物在钎焊及时效过程中的长大速度,改变焊点的断裂机制,提高其可靠性。 展开更多

关键词 sn-2.5ag-0.7cu(0.1RE)钎料 钎焊 时效 cu6sn5 长大动力学

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Sn-2.5Ag-0.7Cu-0.1RE/Cu钎焊界面区IMC及接头性能 被引量：3

14

作者 韩丽娟 张柯柯 +2 位作者 王要利 方宗辉 祝要民 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2008年第10期807-809,共3页

采用扫描电镜和X射线衍射等检测手段,研究了钎焊工艺参数对Sn-2.5Ag-0.7Cu-0.1RE/Cu界面金属间化合物(IMC)长大及钎焊接头剪切强度的影响。结果表明,Sn-2.5Ag-0.7Cu-0.1RE/Cu钎焊界面区形成了波浪状Cu6Sn5金属间化合物(IMC)。随钎焊时... 采用扫描电镜和X射线衍射等检测手段,研究了钎焊工艺参数对Sn-2.5Ag-0.7Cu-0.1RE/Cu界面金属间化合物(IMC)长大及钎焊接头剪切强度的影响。结果表明,Sn-2.5Ag-0.7Cu-0.1RE/Cu钎焊界面区形成了波浪状Cu6Sn5金属间化合物(IMC)。随钎焊时间延长、钎焊温度升高,界面波浪状Cu6Sn5相转变为较大尺寸的扇贝状,其厚度及界面粗糙度相应增大。当钎焊温度为270℃、钎焊时间为180s时,Cu6Sn5相厚度较薄,为2.2μm;界面光滑,其粗糙度为1.26μm,接头剪切强度值最高。 展开更多

关键词 钎焊工艺 sn-2.5ag-0.7cu-0.1RE/cu界面 金属间化合物 钎焊接头 剪切强度

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微量RE对Sn-2．5Ag-0．7Cu钎料合金润湿性的影响 被引量：1

15

作者 王要利 张柯柯 +3 位作者 程光辉 韩丽娟 赵国际 刘帅 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2008年第8期651-653,共3页

采用润湿平衡法,研究了水洗钎剂条件下Sn-2.5Ag-0.7Cu-xRE无铅钎料合金在1206片式元器件和Cu焊盘上的润湿性。结果表明,添加质量分数为0.1%的RE的Sn-2.5Ag-0.7Cu钎料合金在1206表面贴装元器件和Cu焊盘上有最大的润湿力和铺展面积及最小... 采用润湿平衡法,研究了水洗钎剂条件下Sn-2.5Ag-0.7Cu-xRE无铅钎料合金在1206片式元器件和Cu焊盘上的润湿性。结果表明,添加质量分数为0.1%的RE的Sn-2.5Ag-0.7Cu钎料合金在1206表面贴装元器件和Cu焊盘上有最大的润湿力和铺展面积及最小的润湿角,其润湿性最好,润湿力优于Sn-3.8Ag-0.7Cu钎料合金,满足微电子行业对润湿性能的要求。 展开更多

关键词 sn-2.5ag-0.7cu-xRE钎料合金 润湿力 铺展面积 润湿角

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