Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Петрунин И.Е. -> "Физико-химические процессы при пайке" -> 16

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 .. 10 11 12 13 14 15 < 16 > 17 18 19 20 21 22 .. 86 >> Следующая

Растворимость окислов металлов в тетраборнокислом натрии связана с химическим взаимодействием. В тех же случаях, когда основа флюса не активна по отношению к окисной пленке основного металла, ее растворение
50
Таблица 7
Значения растворимости различных окислов в тетраборнокислом натрии прн температурах 760 и 900° С
Наименование окисла Химиче- ская формула Температура I плавления | окисла, °G Раствори 760° С мость при 900° С
мол. % вес. % мол. % вес. %
Окись гвиица РЬО 890 21,47 23,20 36,75 37,47
Окись висмута В1203 860 18,22 34,07 20,50 35,75
Закись никеля N10 1990 7,50 2,83 9,50 3,74
Двуокись циркония Zr02 -2700 — 5,97 — —
Окись меди CuO 1026 18,45 13,50 20,75 17,03
Трехокись вольфрама W03 1473 50,48 57,65 83,55 69,36
Окись железа Fe203 1560 1,65 2,58 2,05 3,20
Окись кадмия CdO 1400 7,55 9,34 8,25 10,20
Двуокись титана Ti02 1850 18,65 8,49 20,50 9,35
Молибденовый ангидрид M0O3 788 57,45 56,80 62,05 60,04
практически не происходит или протекает очень медленно. При пайке процесс флюсования должен происходить в течение секунд, поэтому растворяющее действие основы флюсов по отношению к окислам основного металла не может обеспечить быстрое и надежное удаление окисной пленки. Для этого во флюс вводят специальные растворители окислов в виде фторидов щелочных и щелочноземельных металлов.
Растворяющее действие фторидов по отношению к окисным пленкам основного металла и припоя находится в прямой зависимости от природы окислов и способности их вступать во взаимодействие с другими окислами. При наличии в расплаве флюса окислов растворяющее действие фторида по отношению к исследуемому окислу снижается. Так, при наличии в расплаве криолита 3NaFX XA1F3 5% окиси алюминия растворимость в нем окиси магния снижается с 11,65% до 7,02%. Это означает, что при пайке чистых металлов окисная пленка растворяется во фториде быстрее и более равномерно, чем в случае пайки сплавов.
При растворении окислов в криолите возможно химическое взаимодействие по реакции
2Na3AlF6 + ЗМеО 3MeF2 + 6Na F + А1203.
51
Продукты этой реакции могут взаимодействовать между собой и с растворяемым окислом с образованием новых соединений, что также способствует удалению окисной пленки с поверхности металлов.
В виде водных растворов наибольшее распространение получили флюсы на основе хлористого цинка. Хлористый цинк очень гигроскопичен. При переплавке вода из него полностью не удаляется, так как, по-видимому, она вступает с ним в химическое взаимодействие. Расплавленный хлористый цинк имеет большую вязкость и значительно склонен к переохлаждению. Предполагается, что гидролиз в расплаве хлористого цинка, содержащем воду, происходит по уравнениям:
ZnCl2 + Н20 ZnOHCl + НС1,
ZnCl2 -j- 2Н20 Zn (ОН)2 -f~ 2НС1,
(п-\- l)ZnCl2-f- /iH20<^ZnCl2-/iZn0-[-2/jHCl.
Образующиеся продукты гидролиза снижают температуру плавления соли.
Впервые объяснение процесса флюсования при пайке с применением в качестве флюса хлористого цинка дал Д. И. Менделеев [5].
Механизм флюсования хлористым цинком можно понять, проанализировав некоторые свойства галоидных солей других металлов. Например, хлористый магний п*ри обезвоживании разлагается с образованием окиси магния
MgCl 2 + Н 20= MgO + 2НС1.
При нагреве плавикового шпата, входящего в состав флюсов для высокотемпературной пайки, в парах воды образуется окись кальция и фтористый водород CaF2 + Н20 = СаО + 2HF.
По-видимому, хлориду цинка в условиях пайки также присущи свойства вышеприведенных хлоридов разлагаться по реакции
ZnCla + H20 = Zn0 + 2HCl.
При нагреве происходит образование хлористого водорода, а не испарение воды, потому что соединение НСЛ более прочно, чем вода. Выделяющаяся при реакции окись цинка, являясь активным флюсующим веществом по отношению к железу, меди и другим металлам, свя-
52
зывает находящиеся на их поверхности окислы и переводит их в шлак.
Наряду с этим при флюсовании протекает реакция между основным металлом и хлористым водородом. Например, при пайке железоуглеродистых сплавов при флюсовании идет реакция:
2Fe + 6НС1 = 2FeCl3 -f ЗН2.
Хлористый водород также может взаимодействовать и с окислами металлов, переводя их в легко растворимые хлориды:
MeO -f 2НС1 = МеС12 + Н20.
Растворяясь в воде, хлористый водород образует соляную кислоту, которая повышает химическую активность флюса.
В процессе пайки возможно частичное растворение окислов основного металла в хлористом цинке, а также механическое разрушение окисной пленки выделяющимися при флюсовании газами. Таким образом, флюсование при применении в качестве флюса водных растворов ZnCl2 осуществляется в результате одновременного протекания ряда химических процессов.
Иногда хлористый цинк во флюсах применяется в смеси с хлористым аммонием NH4CI. Двойная соль аммоний— цинк — хлорид (NH4)2-[Zn-Cl4], имеющая температуру плавления 150° С, также используется в качестве флюса. Эта соль содержится и во флюсах, приготовляемых путем растворения цинка в неочищенной соляной кислоте с введением в раствор хлористого аммония КН4С1.
Следует отметить, что как при высокотемпературной, так и при низкотемпературной пайке, взаимодействие флюса с поверхностью основного металла и припоя, а также с атмосферой воздуха приводит к потере его флюсующих свойств. Поэтому при флюсовой пайке нецелесообразно применять длительные выдержки.
Предыдущая << 1 .. 10 11 12 13 14 15 < 16 > 17 18 19 20 21 22 .. 86 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed