Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Петрунин И.Е. -> "Физико-химические процессы при пайке" -> 37

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 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 86 >> Следующая

Удаление окисной пленки газообразными флюсами. В качестве газообразных флюсов при пайке нашли применение фтористый водород HF, хлористый водород НС1, трехфтористый бор BF3 и борорганические соединения. Можно применять для этих целей также фтор F, хлор С1 и треххлористый бор ВС13, однако распространения в качестве активных сред эти газы не нашли.
Из соединений фтора для целей пайки наибольшее значение имеет трехфтористый бор BF3 — бесцветный газ, который гидролизуется на воздухе, образуя густой белый дым с едким удушливым запахом. Продукты гидролиза состоят из мелкодисперсной борной кислоты и
119
плавикой кислоты. Плотность трехфтористого бора 2,99 г/л, температура плавления —127° С, температура кипения —101° С. Под давлением 1013 кн/м2 (10 ат) и температуре —54,4° С трехфтористый бор конденсируется в подвижную бесцветную жидкость [14]. Молекула трехфтористого бора термически устойчива и обладает плоской конфигурацией, причем атом бора находится в центре, а атомы фтора расположены по углам равностороннего треугольника. Благодаря особенностям электронной конфигурации молекулы трехфтористого бора атом бора является хорошим акцептором * электронов и, таким образом, трехфтористый бор может образовывать координационные или донорно-акцепторные соединения по схеме:
F F
[: F:]-+ В: F = [F : В : F]~.
F F
Следствием образования донорно-акцепторных связей является ослабление связей между атомами взаимодействующих молекул и увеличение межатомных расстояний в них. Это обстоятельство имеет важное значение в условиях пайки, так как облегчает процесс разрушения окисной пленки на поверхности основного металла и припоя. Кислород, входящий в шестую группу таблицы Д. И. Менделеева, является донором по отношению к атому бора, поэтому при пайке в газовых средах, содержащих BF3, имеются благоприятные условия для образования координационных соединений в результате взаимодействия трехфтористого бора с окислами металлов. Не исключена возможность также взаимодействия BF3 и с другими соединениями, входящими в состав окисных пленок.
Водород и окись углерода, являющиеся восстановителями окислов металлов, при пайке в обычных условиях с трехфтористым бором не реагируют.
* В случае координационной связи атом или ион, представляющий электронную пару для образования соединения, называется донором, а воспринимающий эту пару— акцептором.
120
С отдельными окислами металлов трехфтористый бор в процессе пайки взаимодействует по реакции
3MgO + 3BF3 3MgF2 + (BOF)3.
При 450° С трехфтористый бор взаимодействует с окисью алюминия с выделением фторида алюминия и борного ангидрида:
A1A + 2BF8-»2A1F3+BA-
С окисью кремния трехфтористый бор начинает взаимодействовать уже при 350° С. При 450° С активность реакции значительно возрастает:
3SiOj + 6BF3 3SiF4 + 2 (BOF)3.
При взаимодействии с окисью хрома протекает аналогичная реакция:
Cr203+3BF3-^2CrF3+(B0F)3.
При недостаточном количестве трехфтористого бора реакция идет с образованием борного ангидрида:
Cr203-{- 2BF3 -> 2CrF3 -f В203.
Фторокись бора (BOF)3 газообразна и легко удаляется из зоны пайки. Твердые остатки В20з и CrF3 образуют сравнительно легкоплавкий шлак, не препятствующий смачиванию поверхности основного металла припоем.
В процессе флюсования возможна также реакция между борным ангидридом и трехфтористым бором:
BA+BF8_>(BOF)3.
Данная реакция способствует уменьшению количества твердых продуктов, образующихся при взаимодействии трехфтористого бора с окислами металлов при пайке.
При применении газовых сред с повышенной влажностью в зависимости от количества трехфтористого бора протекают реакции:
3BF3 + ЗН20 -» HF + 2HBF4 + Н3В03,
4BF3 + ЗН20 Н3В03 + 3HBF4.
Образующиеся при этих реакциях продукты взаимодействия также обладают флюсующими свойствами.
121
Рассмотренные выше газообразные флюсы применяют при высокотемпературной пайке. Низкотемпературная пайка с применением их не протекает. Процесс взаимодействия основного металла с припоем при низкотемпературной пайке идет при добавлении к существующим активным и нейтральным газовым средам паров хлористого аммония NH4C1. При нагреве хлористый аммоний разлагается на аммиак и хлористый водород. Нагрев хлористого аммония в контролируемых газовых средах до 350° С к заметной убыли соли не приводит, в то время как флюсующее действие газовых срёд резко возрастает. Механизм удаления окисных пленок с основного металла и припоя в этом случае, по-видимому, связан в первую очередь с взаимодействием хлористого водорода с окислами и переводом их в легкоплавкие шлаки. При температуре 450°С начинается интенсивное испарение хлористого аммония, приводящее к усилению взаимодействия продуктов его разложения с металлами. Температуры пайки некоторых металлов в активированных хлористым аммонием средах приведены в табл. 21 [15].
Таблица 21
Температура пайки армко-железа, меди и никеля в средах, активированных хлористым аммонием
Основной металл Припой Газовая среда, к которой добавляется NH4CI Температура пайки, °С
Армко-железо Олово Водород 330
Олово Азот 420-460
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 86 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed