Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Петрунин И.Е. -> "Физико-химические процессы при пайке" -> 22

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 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 86 >> Следующая

Фосфиды меди CusP CuP2
Фосфиды железа Fe2P Fe3P
Фосфиды никеля N15P2 №3Р
134 32
85 20,3
144.5 34,5
147.5 35,2
401.8 95,9
203.8 48,4
70
Кремний в качестве флюсующего компонента вводится в припои на основе меди, никеля, марганца, кобальта, серебра и золота в отдельных случаях до 5—10%. При высокотемпературной пайке кремний является активным восстановителем. Образующиеся при этом окислы кремния взаимодействуют с окисной пленкой с образованием аморфных сплавов типа стекол. Наряду с удалением окисной пленки образующийся в процессе взаимодействия шлак защищает расплав припоя и поверхность основного металла от окисления.
Из щелочных металлов в качестве флюсующего компонента наибольшее распространение получил литий, который вводится в припои на основе серебра, меди и никеля. Ценность введения лития в припои усиливается благодаря его сродству к кислороду, азоту, водороду и сере, что способствует повышению характеристик припоев. Литий растворяется в расплавах серебра, меди, палладия, алюминия, цинка, кадмия. С серебром и палладием литий образует твердые растворы. Небольшие добавки лития к припоям являются поверхностно-активными, способствуя снижению краевого угла смачивания при растекании на сталях. При этом добавка лития основное влияние оказывает на снижение межфазной энергии в системе основной металл — расплавленный припой. На уменьшение поверхностного натяжения припоя введение лития оказывает незначительное влияние. Зависимость краевого угла смачивания серебром стали 20 от содержания в нем лития показана на рис. 21 [9].
На воздухе литий легко окисляется, образуя окисел состава Li20 с температурой плавления 1427° С. Извест-
Рис. 21. Зависимость краевого угла смачивания стали 20 серебром от содержания в нем лития
71
на также перекись лития состава Li202 с температурой плавления 425° С. Гидроокись лития LiOH имеет температуру плавления 445° С. Она значительно менее гигроскопична, чем едкий натр и едкий калий. Механизм са-мофлюсования припоев, содержащих литий, связывают с его химической активностью к кислороду, а также со способностью гидроокиси лития, которая в интервале 450—925° С находится в жидком состоянии, растворять многие окислы металлов. О химической активности лития к кислороду можно судить по приведенным в табл. 11 значениям свободной энтальпии образования окислов.
Таблица 11 Значения свободной энтальпии образования окислов
Реакция окисления
Свободная энтальпия, дж/кмолъ (Ккал/моль) при
800“ С
1000°С
2Fe + Ог -*¦ РегОз
3
2Сг О2 СГ2О3
3
2А1+ О2 —* AI2O3
6Li -f- О2 -*• 3L12O
1336,6(319,0)
1351,3(322,5)
546,8(130,5) 553,1 (132,0) 1269,6(303,0) 1261,2(301,0)
Таким образом, литий при высокотемпературной пайке легко может восстанавливать окислы железа и хрома. Что касается окислов алюминия, то при 1000° С литий не способен восстанавливать их. При 800° С, как видно из табл. 11, свободная энтальпия образования окиси алюминия несколько ниже, чем окиси лития, что свидетельствует о возможности применения лития в качестве восстановителя для окиси алюминия.
Отмеченные выше свойства гидрата окиси лития обусловливают более высокие флюсующие свойства припоев, содержащих литий, во влажной атмосфере. При
72
пайке в сухой атмосфере литий вводится в сочетании с другими элементами, в частности, с бором. Окислы этих элементов при сплавлении образуют легкоплавкий шлак. В зависимости от соотношения в припое содержания лития и бора между ними могут образовываться соединения различного состава, имеющие различные температуры плавления (табл. 12). Диаграмма состояния сплавов системы Li20—В203 показана на рис. 22. Реакции обра-
Рис. 22. Диаграмма состояния сплавов системы Li20—В2О3
зования пентабората, тетрабората и метабората лития при различном соотношении в припое флюсующих компонентов имеют следующий вид:
2U0H + 5В203=Li2BI0O16 + Н20,
2UOH + 2В203=Li2B40T + Н20,
2LJOH + В А=2ЫВ02+К20.
В процессе пайки самофлюсующими припоями большое значение имеет не только температура плавления шлаков, обазующихся при взаимодействии окислов, но и их вязкость. Шлаки на основе борного ангидрида отличаются высокой вязкостью. Окись лития несколько снижает вязкость, но поскольку лития вводится в припои небольшое количество по отношению к бору, то влияние его незначительно. Снижение температуры плавления шлаков может быть достигнуто введением в припои натрия и калия и соответственно образованием при пайке их
73
Таблица 12
Температуры плавления боратов, образующихся при различном отношении содержания лития к бору в припоях
Отношение содержания литня к бору, а т. % Ьорат лнтия Темпера- тура плавления, сС Отношение содержания лнтия к бору, ат. % Борат лития Темпера- тура плавления, °С
1430 0,33 Li20 • ЗВ2О3 834
1 Li^O ¦ В^СЦ 849 0,25 Li^O^B^Og 635
0,5 LlgO '2В2О3 917 о; 20 Li20-5B 203 600
BA 1 577
окислов. Кривые вязкости при различных температурах и температуры плавления сплавов системы Na20—В20з
показаны на рис. 23.
Вязкость борного ангидрида может быть снижена также окисью кремния. Образующиеся в результате взаимодействия борного ангидрида и окиси кремния боросиликаты покрывают основной металл и расплавленный припой тонкой стеклообразной пленкой, предотвращающей окисление флюсующих компонентов, в результате последние сохраняются в припое на протяжении всего процесса пайки.
Предыдущая << 1 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 86 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed