Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Петрунин И.Е. -> "Физико-химические процессы при пайке" -> 14

Физико-химические процессы при пайке - Петрунин И.Е.

Петрунин И.Е. Физико-химические процессы при пайке — М.: Высшая школа, 1972. — 280 c.
Скачать (прямая ссылка): fizhimprocespripayke1972.djvu
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 17 18 19 20 .. 86 >> Следующая

Таблица 6
Значения краевых углов смачивания при 700—800° С поверхности некоторых металлов, с которых удалена окисная пленка
Металл Краевой угол смачивания 9 Металл Краевой угол смачивания 9
Хром 154 Кобальт 138
Никель 145 Медь 130
Платина .... 149 Серебро .... 124
Молибден .... 146
Расплавы окисных флюсов лучше смачивают поверхность меди, когда окисная пленка состоит из закиси меди СигО. Хорошо смачивается окисная пленка молибдена, состоящая из двуокиси М0О2; трехокись М0О3 смачивается расплавами плохо. С увеличением толщины окисной пленки краевой угол смачивания ее расплавом окисных флюсов уменьшается, т. е. смачивание улучшается. Так, в атмосфере воздуха при прочих равных условиях краевой угол смачивания платины окисным флюсом вдвое меньше, чем в среде азота, аргона, водорода и в вакууме. При смачивании в атмосфере воздуха краевой угол особенно уменьшается в случае применения расплавов окисных флюсов, содержащих борную кислоту H3BQ3.
Интенсивность процесса смачивания поверхности металлов расплавами флюсов приблизительно можно оценить количеством выделяемой при этом энергии.
При смачивании единицы поверхности освобождается поверхностная энергия в соответствии с уравнением *
W = ali3 — a2i 3. (II.2)
Из соотношения сил поверхностного натяжения на . границе трех фаз (см. рис. 12) найдем, что
01,3 —<*2,3 = °1.2 cos 0. (11.3)
* Данное уравнение исходит из физической природы адсорбционных сил, обусловливающих взаимодействие на границе фаз. Им
нельзя пользоваться, когда в контакте основной металл—расплав
флюса происходит химическое взаимодействие.
45
Тогда выражение энергии, выделяющейся при смачивании, через краевой угол:
W = «1,2 cos 0. (Н-4)
Работа адгезии жидкости к поверхности твердого тела выражается уравнением
Подставив в уравнение (II.5) значение о\,з—аг.Ь, получим
Работа сил когезии * жидкости, т. е. сцепления между частицами жидкости, выражается уравнением
Таким образом, интенсивность процесса смачивания зависит от отношения сил адгезии флюса при смачивании поверхности основного металла к силам когезии частиц флюса. Если сила адгезии жидкости равна нулю, то краевой угол смачивания составит 180°, т. е. смачивания практически не будет. Если сила адгезии равна силе когезии, то наблюдается полное смачивание поверхности твердого тела расплавом.
При флюсовании происходит не только смачивание, но и затекание флюса в капиллярный зазор, образованный поверхностями соединяемых деталей. Работа, затрачиваемая на затекание жидкости в зазор, также может быть подсчитана по формуле
* Когезия — взаимодействие двух частей одного и того же тела, приводящее к объединению этих частиц в единое тело. Когезия является частным случаем адгезии.
Аа = 01 >з "Ь °1,2 — °2,з-
(П-5)
^a = °1.2(l + COS0).
(Н.6)
А к — 2о] '2.
(П.7)
Подставив gi,2, получим
откуда
cos 0=2 — 1 .
(II*8)
Л3 = 01,2 COS0.
46
Однако эта работа фактически не зависит от поверхностного натяжения жидкости на границе с газовой средой Gi,2. Основным фактором, определяющим смачивание и затекание жидкости в капиллярный зазор, является сила сцепления между поверхностью основного металла и расплавом флюса, т. е. разность а\,ъ—стг,з- Поскольку определить значение поверхностного натяжения твердого тела Gi,3 и поверхностное натяжение на границе жидкость— твердое тело сгг.з трудно, то определяют поверхностное натяжение жидкости gi,2 и краевой угол смачивания. Разность Gi,3—сгг.з играет очень большую роль в процессе флюсования. От ее численного значения зависит возможность и характер смачивания расплавленным припоем покрытой флюсом поверхности основного металла. Если разность Gi,3—02,3 для основного металла и расплава флюса равна или больше gi,3—02,3 для основного металла и расплава припоя, то припой остается в массе флюса, контакт с поверхностью'основного металла не достигается и, следовательно, смачивания припоем не наступает. В этом случае расплавленный припой в капиллярный зазор не течет и, следовательно, не вытесняет из него расплав флюса.
Процесс смачивания металлов флюсами зависит от кислотно-основных свойств взаимодействующей пары окисная пленка — флюс. Смачиваемость расплавленными кислыми окисными флюсами улучшается по мере образования окислов на поверхности металла с более сильными основными свойствами. При смачивании расплавами флюсов основного характера смачивание, наоборот, улучшается с повышением кислотных свойств окисной пленки.
Наряду со смачиванием поверхности основного металла, флюс должен обеспечить смачивание поверхности твердого и расплавленого припоя. Если к моменту расплавления припой не покрыт сплошной пленкой флюса, то это свидетельствует о том, что необходимого сродства между флюсом и окисной пленкой припоя нет. На рис. 13 показаны схемы смачивания и несмачивания расплав-пленного припоя расплавом флюса, из которых видно, что при смачивании флюс благодаря силам поверхностного натяжения обеспечивает тесный контакт припоя с основным металлом и таким образом способствует его растеканию. Наоборот, при несмачивании расплавленный при-
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 17 18 19 20 .. 86 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed