Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Петрунин И.Е. -> "Физико-химические процессы при пайке" -> 71

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 .. 65 66 67 68 69 70 < 71 > 72 73 74 75 76 77 .. 86 >> Следующая

229
1000 1500 2000
vdvu ariHai/giitf
Рис. 77. Зависимость давления насыщенных паров химических элементов от темпе*
ратуры
насыщенного пара элементов при неизменной температуре является величиной постоянной и характеризует летучесть данного элемента. Количество испарившегося металла при постоянной температуре зависит от состояния поверхностей соединяемых деталей и припоя и объема пространства, в которых производится пайка. Равновесное состояние достигается тем быстрее, чем меньше объем камеры пайки и больше поверхность испарения. Если испарившийся металл удаляется из газовой фазы путем конденсации на охлаждаемых частях камеры пайки, химического взаимодействия, откачки или продувки системы нейтральным газом, то состояние равновесия не будет достигнуто. Испарение металлов происходит в продолжение всей выдержки, а количество испарившегося металла зависит главным образом от давления насыщенного пара элемента и времени выдержки.
Таблица 37
Температуры заметного испарения некоторых элементов в вакууме, когда давление их паров достигает 1,33 н/м2 (10~2 мм рт. ст.) [6]
1 Элемент Температура плавления, °C Температура заметного испарения, °С Элемент Температура плавления, °С Температура заметного испарения, °С
о, * 4 г и СО 1 “о t-' «а, с * Ч * II СО ч ь о, -I с~ (=| и о, *5 * т- 'о СО ,-н
Си 1083 946 1035 Sn 232 823 922
Ag 961 763 848 Pb 328 483 548
Be 1284 942 1029 V 1697 1456 1586
Mg 651 287 331 Nb 2500 2124 2355
Zn 419 211 248 Та 2996 2407 2599
Cd 321 148 180 Sb 630 466 525
в 2000 1052 1140 Сг 1900 907 592
Al 660 724 808 Мо 2622 1923 2090
In 157 667 746 W 3382 2554 2767
Th 304 405 461 Мп 1244 717 791
С 3214 2129 2288 Fe 1535 1094 1195
Si 1410 1024 1116 Со 1478 1249 1362
Ti 1965 1134 1249 Ni 1455 1157 1257
Zr 2127 1527 1660 Pd 1555 1156 1271
Pt 1774 1606 1744
231
При испарении отдельных компонентов припоя происходит повышение температуры его плавления и, как следствие, снижение жидкотекучести, поэтому испарение в значительных количествах приводит к ухудшению условий формирования паяного шва.
Из табл. 37 можно видеть, что такие металлы, как кадмий, цинк, магний, хром, марганец, медь, серебро, заметно испаряются уже при температурах, лежащих ниже их точек плавления.
Зависимость скорости испарения некоторых металлов в вакууме от температуры показана на рис. 78.
Для оценки интенсивности испарения отдельных элементов при температуре пайки можно пользоваться значениями упругости их насыщенных паров. Элементы, имеющие при данной температуре наибольшую упругость пара, испаряются в первую очередь. Точных соотношений, связывающих парциальные давления паров металлов с концентрациями сплавов, не установлено. При исследовании процесса испарения в вакууме по аргону сплавов систем свинец—сурьма, цинк — кадмий, свинец — висмут, магний — кадмий обнаружено, что до определенной температуры, называемой критической, имеет место избирательное испарение компонентов сплава, зависящее от их упругости пара. При достижении критической температуры состав конденсата полностью совпадает с составом исходного сплава, т. е. и растворитель, и растворенное вещество испаряются в равной степени. Так, для сплавов системы свинец — сурьма эта температура приблизительно равна 1200°С [17]. Анало-
Температура Т, ‘К
Рис. 78. Зависимость скорости испарения металлов в вакууме от температуры
232
гичную картину можно наблюдать при испарении свинца и других его сплавов. Выравнивание скорости испарения компонентов сплава с повышением температуры (рис. 79) вызвано, по-видимому, различными по величине изменениями скорости диффузии атомов легкоиспаряюще-гося компонента в расплаве и упругости паров трудноис-паряющегося компонента. С повышением температуры
Температура t, °С
Рис. 79. Зависимость скорости испарения свинца (1), припоя ПСр 2,5 (2) и припоя ПСр 7,5 (3) при пайке в вакууме 2 -10“2 мм рт. ст. от температуры
упругость пара труднолетучего компонента увеличивается быстрее, чем скорость диффузии атомов легколетучего компонента в жидком сплаве, что при некоторой критической температуре приводит к выравниванию скоростей испарения. Предполагается, что чем больше разница в упругостях паров компонентов сплава, тем выше необходимая для этого температура.
Испарение отдельных компонентов расплавленного припоя так же, как диффузия и растворение, приводит к повышению температуры солидуса. При одинаковом
233
процентном изменении состава припоя при испарении температура солидуса его повышается на большую величину, когда испаряющийся элемент обладает более высокой растворимостью в основном металле.
При пайке припоями, содержащими легкоиспаряю-щиеся компоненты, с уменьшением объема пространства, в котором производится пайка, смачивание основного металла припоем ухудшается. Так, двойной сплав №— In имеет хорошую текучесть по стали в неограниченном объеме. В ограниченном объеме его жидкотекучесть при температуре 1160° С понижается, а при дальнейшем снижении температуры совершенно прекращается. Это связано с окислением испарившегося и сконденсировавшегося компонента припоя на поверхности основного металла. То же самое наблюдается и при испарении компонентов основного металла. В тех случаях, когда летучий компонент основного металла при температуре пайки интенсивно окисляется, процесс испарения может препятствовать образованию паяного соединения. Например, при пайке латуни Л96 припоем ПСр72 при 800° С в вакууме вследствие испарения цинка поверхность основного металла покрывается окислами цинка настолько, что она не смачивается припоем. Это наблюдается даже, если латунь предварительно покрыта слоем никеля порядка 5 мкм,
Предыдущая << 1 .. 65 66 67 68 69 70 < 71 > 72 73 74 75 76 77 .. 86 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed