Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Машиностроение -> Лашко С.В. -> "Технология пайки изделий в машиностроении" -> 55

Технология пайки изделий в машиностроении - Лашко С.В.

Лашко С.В., Врублевский Е.И. Технология пайки изделий в машиностроении — M.: Машиностроение, 1993. — 464 c.
ISBN 5-217-01456-3
Скачать (прямая ссылка): tehnologpaykiizd1993.djvu
Предыдущая << 1 .. 49 50 51 52 53 54 < 55 > 56 57 58 59 60 61 .. 112 >> Следующая

При нормальной темглературе пористость оксидной плёнки, особенно на границах зерен металла, как наиболее реакционных его участках, благоприятствует доступу кислорода. При повышенных температурах после образования зародышей оксида скорость их локального роста без изменения состава постоянна и объем превращения металла в оксид происходит по кубическому
закону ж3 = R1x * c1, где х — толщина слоя оксида; т. — время;
R1 и с, — постоянные.
После слияния локальных зародышей оксида скорость его роста резко замедляется и в дальнейшем регулируется перемещением реагирующих веществ через слой оксида.
Диффузия металла и кислорода через слой оксида под действием градиента концентраций может происходить через постоянно образующиеся поры и трещины в оксидной пленке, когда на металле образуются летучие оксиды, например вольфрама, молибдена, рения, или когда коэффициент Пиллинга — Бедворта А [коэффициент увеличения объема оксида относительно объема исходного металла,
определяемый как А = А/'р/(Мр^, где M' — масса оксида; М—масса
металла; р' — плотность оксида; р — плотность металла соответствующего объема] меньше единицы, например для щелочноземельных металлов. Основное влияние в последнем случае оказывает характер распределения пустот в возникающем слое оксида. Подобные условия роста оксида на металлах могут быть
223
chipmaker. ru
также при высокотемпературном нагреве и низком давлении кислорода, когда скорость реакции окисления на поверхности оксида меньше или близка к скорости движения ионов металла к этой поверхности, а также когда слой оксида становится слишком толстым, пористым или отслаивается.
Трещины в оксидной пленке могут возникать под давлением интенсивно испаряющегося металла (или компонентов сплава), а также в результате большого различия ТКЛР оксида и металла, при их полиморфных превращениях. При таких условиях имеет место линейный закон роста оксида пленки: х = R2x + сг, где R2 и с2 — постоянные.
После того как пленка оксида полностью покроет поверхность металла, диффузия реагирующих металла и кислорода возможна только по несовершенствам в решетке оксида (вакансии, дислокации), возникающим при нестехиометричности оксида, а также в присутствии примесных атомов. Передвижение заряженных ионов металла и кислорода происходит под действием химического или электрического потенциала градиентов. При таких условиях рост оксидов может происходить по параболическому или логарифмическому закону: х2 = Rx + с; х = RIg(Bx + 1) и RJx = А - lgx, где R, с, В, Л — постоянные.
Для металлов с переменной валентностью, при окислении которых одновременно может образоваться несколько слоев оксидов разного состава, применимость параболического закона как в отношении общей толщины слоя окалины, так и каждого ее слоя отдельно не всегда справедлива. Этот закон может соблюдаться только в некоторых пределах изменения толщины каждого слоя.
На металлах-геттерах, способных растворять кислород, при условии, что химический потенциал кислорода в металле не может достичь значения, необходимого для дальнейшего роста оксидной пленки, справедлива кубическая зависимость скорости окисления от времени.
При образовании на металле нескольких оксидов при высоких температурах (например, на железе) более устойчива Fe3O4, а при низких температурах — Fe2O3. Температурной границей существования этих оксидов является 570 °С. Ниже этой границыFe3O4 распадается с образованием Fe2O3, выше — сохраняется.
Оксиды с Л > 1, не растворяющие ионы металла или кислорода, относятся к типу стехиометрических химических соединений; такой оксид относительно плотный. Взаимодействие металла с кислородам при образовании стехиометрического оксида может идти преимущественно через разрывы в оксидной пленке, образующиеся
224
вследствие различия ТКЛР оксида и паяемого металла при нагреве и охлаждении или в результате метастабильности слоя оксида вследствие эпитаксиального его роста и образования локальных напряжений, приводящих к образованию в нем пор и отслоений.
Для нестехиометрических оксидов характерно присутствие в них большего или меньшего количества вакансий по кислороду или металлу. Это облегчает протекание диффузии через их слой от металла к поверхности оксида и от его поверхности к металлу и рост оксида. Это может привести также к обеднению поверхностного слоя металла легирующими элементами при пайке в присутствии кислорода.
Для металлов со слабым химическим сродством к кислороду — железа, меди, никеля, кобальта, легкоплавких (ртуть, галлий) — характерно образование нестехиометрических оксидов. Такие оксиды рыхлые, температуры их плавления выше температуры плавления металла. В условиях пониженного давления кислорода в активных газовых средах или в контакте с флюсом такие оксиды в силу своей пористости и рыхлости легче устраняются с поверхности паяемого металла, чем плотные оксидные пленки [9, 11, 12].
2. Классификация способов удаления оксидной пленки при пайке
Для обеспечения физического контакта Мк и Mn в процессе пайки применяют различные способы удаления оксидной пленки — флюсовые и бесфлюсовые. К бесфлюсовым способам пайки относят абразивную и ультразвуковую пайку, пайку в активных и инертных газовых средах и в вакууме.
Предыдущая << 1 .. 49 50 51 52 53 54 < 55 > 56 57 58 59 60 61 .. 112 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed