Плавление олова температура: Температура плавления олова для пайки, припой ПОС-40 и ПОС-60, технические характеристики

Содержание

Температура плавления олова для пайки, припой ПОС-40 и ПОС-60, технические характеристики

Припой — это металл или смесь металлов, используемых при пайке с целью соединения деталей. Как правило, используются сплавы на основе, олова, меди и никеля. Припой на базе олова входит в группу легкоплавких припоев. И температура плавления припоя здесь не превышает 450 °C. Эти составы широко используются для работы с радиоаппаратурой. Весьма распространенными являются припои на базе олова и свинца, они широко применяются в нашей металлопромышленности: аббревиатура ПОС.

  • Виды и характеристики припоев
  • Использование сплавов оловянно-свинцовой группы
  • Низкотемпературные припои
  • Паяльная паста

Для сборки самодельных устройств простейшей конструкции достаточно наиболее распространенного припоя ПОС-61 или подобного. Сплав можно добыть из старой печатной платы от электронного прибора и собрать его паяльником с паяных контактов.

Виды и характеристики припоев

Бывают мягкими (легкоплавкими) и твердыми. Для

монтажа радиоаппаратуры используются легкоплавкие, с температурой плавления 300−450 °C. Мягкие припои уступают по прочности твердым, хотя для сборки электроприборов используются как раз они.

Легкоплавкие сплавы — это обычно сплав свинца и олова главным образом. Немного есть легирующих элементов.

Примеси иных металлов вводятся для получения определенных характеристик:

  • пластичности;
  • температуры плавления;
  • прочности;
  • устойчивости к коррозии.

Число в обозначении марки говорит о том, сколько процентов олова в нем содержится. Так, у припоя ПОС-40 технические характеристики таковы, что в нем 40% Sn, а ПОС-60 — 60%.

Если марка неизвестна, состав можно оценить по косвенным признакам:

  • Температура плавления ПОС — 183−265 °C .
  • Если у припоя металлический блеск, значит, в нем достаточно много Sn (ПОС-61, ПОС-90).
    Если цвет темно-серый, а поверхность матовая, это говорит о высоком содержании свинца, именно он придает сероватый оттенок.
  • Припои, содержащие большое количество свинца очень пластичны, а олово придает прочности и жесткости.

Использование сплавов оловянно-свинцовой группы

К таким сплавам относятся следующие:

  • ПОС-90 содержит в составе: Pb — 10%, Sn — 90%. Используется для ремонта медицинского оборудования и пищевой посуды. Токсичного свинца немного, так как нельзя, чтобы он соприкасался с пищей и водой.
  • ПОС-40: Pb — 60%, Sn — 40%. Главным образом используется для пайки электроаппаратуры и изделий из оцинкованного железа, также с его помощью чинят радиаторы, латунные и медные трубопроводы.
  • ПОС-30: Sn — 30%, Pb — 70%. Применяется в кабельной промышленности, для пайки и лужения и листового цинка.
  • ПОС-61: Pb 39%, Sn 61%. Как с ПОС-60. Нет особой разницы.

С помощью ПОС-61 осуществляется лужение и пайке печатных плат радиоаппаратуры. Это — главный материал для сборки электроники. Плавиться начинает с 183 °C, полное расплавление при 190 °C. Паять с этим припоем можно при помощи обыкновенного паяльника, не боясь того, что радиоэлементы перегреются.

ПОС-30, ПОС-40, ПОС-90 расплавляются при 220−265 °C. Для многих радиоэлектронных элементов эта температура предкритическая. Сборку самодельных электронных устройств осуществлять лучше с ПОС-61, чьим зарубежным аналогом можно считать Sn63Pb37 (где Sn 63%, а Pb 37%). Также с его помощью паяется радиоаппаратура и самодельная электроника.

Припои продаются, как правило, в тюбиках или катушках по 10−100 г. Состав сплава можно прочесть на упаковке, к примеру: Alloy 60/40 («Сплав 60/40» — ПОС-60). Выглядит, как проволока диаметром 0,25−3 мм.

Нередко в его составе находится флюс (FLUX), заполняющий сердцевину проволоки. Содержание указывается в процентах и составляет 1−3,5%. Благодаря этому форм-фактору во время работы отсутствует необходимость подавать флюс отдельно.

Разновидность ПОС — ПОССу представляет собой оловянно-свинцовый сплав c сурьмой, и используется в автомобилестроении, в холодильном оборудовании, для пайки элементов электроаппаратуры, обмоток электромашин, кабельных изделий и моточных деталей; подходит для спаивания оцинкованных деталей. Кроме свинца и олова в сплаве 0,5−2% сурьмы.

Как показывает таблица, ПОССу-61−0,5 больше всего подходит для замены ПОС-61, ведь температура его полного расплавления — 189 °C. Существует также припой совершенно не содержащий свинца, оловянно-сурьмянистый ПОСу 95−5 (Sb 5%, Sn 95%) с температурой плавления 234−240 °C .

Низкотемпературные припои

Есть припои, предназначенные специально для пайки деталей с большой чувствительностью к перегреву. Наиболее «высокотемпературный» среди низкотемпературных — это ПОСК-50−18 с температурой плавления 142−145 °C. В ПОСК-50−18 содержится 8% кадмия, 50% олова и 32% свинца. Кадмий усиливает устойчивость к коррозии, однако наряду с тем придает токсичности.

По убыванию температуры следует РОЗЕ (Sn 25%, Pb 25%, Bi 50%), маркирующийся ПОСВ-50. Т пл. — 90−94 °C. Предназначен для пайки латуни и меди. Олова в составе этого сплава 25%, свинца — 25%, висмута — 50%. Соотношение металлов в процентах может несколько разниться, а количество их, как правило, указывается на упаковке в графе «Состав». Этот припой крайне популярен у электронщиков. Используется при демонтаже/монтаже элементов, чувствительных к перегреву. Помимо всего прочего сплав идеален для лужения медных дорожек новехонькой печатной платы.

Применяется в плавких защитных предохранителях в радиоаппаратуре.

Еще более низкотемпературный сплав ВУДА (Sn 10%, Cd 10%, Pb 40%, Bi 40%). Т плавления — 65−72 °C. Поскольку в сплаве содержится 10% кадмия, он токсичен, в отличие от РОЗЕ.

И РОЗЕ, и ВУДА — это довольно дорогие припои.

Паяльная паста

Главным образом используется для пайки компонентов монтируемых поверхностно (SMD’шек), а также безвыводных микросхем в BGA корпусах.

Выглядит как кашица серого цвета, состоит из мельчайших шариков сплава Sn62Pb36Ag2 (серебра 2%, свинца 36%, олова 62%), также в составе содержится безотмывочный флюс. О том, что флюс безотмывочный, говорят две буквы на упаковке NC (No Clean). Флюс, содержащий шарики припоя, высыхает на воздухе, поэтому хранится паста в закрытой упаковке.

Используется это средство при сложном ремонте сотовых и для пайки микросхем в корпусе BGA. Ее применение предполагает использование дополнительного оборудования для ремонта мобильных, к примеру, специальные трафареты. Стоит паста довольно дорого, поскольку содержит серебро.

Сейчас в производстве электроники массово применяются припои без свинца.

Температура плавления олова и сплавов со свинцом, особенности олова и изготавливаемого припоя

Одним из наиболее распространенных металлов во всем мире можно назвать олово. Оно использовалось кузнецами на протяжении многих столетий для изготовления самых различных вещей. Еще до появления металлургической промышленности кузнецы знали, при какой температуре плавится олово, какими физико-химическими свойствами оно обладает. Важным моментом является то, что сплав олова и меди можно считать первым проявлением развития металлургии как отдельной отрасли. Первое искусственное соединение, созданное человеком, во многом зависело от достаточно низкой температуры плавления соединяемых металлов.

  • Получение и применение
  • Проведение плавки металла
  • Изготовление припоя

Получение и применение

В чистом виде рассматриваемый элемент не встречается. Он входит в состав касситерита в виде оксида. Много столетий назад этот металл добывался в открытых шахтах, но сегодня подобные месторождения практически не разрабатываются. Для получения олова проводится очистка руды. Концентрация элемента составляет 1%. Для получения 1 килограмма рассматриваемого металла приходится перерабатывать около центнера руды.

Температура плавления свинца и олова относительно невысокая, что определяет возможность использования этих материалов в домашних условиях на момент проведения пайки. Продаются металлы в виде небольшого прутка.

Тот факт, что температура плавления олова и свинца примерно одинаковая, определяет смешивание этих элементов для получения сплава с более привлекательными эксплуатационными качествами. Кроме этого, в олово могут добавлять серебро, медь и другие элементы.

Проведение плавки металла

У олова температура плавления во многом зависит от того, есть ли примеси. Температура, при которой металл становится пластичным или жидким, может варьировать в пределе от 145 до 250 градусов Цельсия в зависимости от состава. При необходимости можно провести расплавку большого количества металла для его заливки по форме.

При выборе материала для создания формы учитываются нижеприведенные моменты:

  1. Структура не должна смачиваться жидким оловом. В противном случае форма может изменить свои размеры.
  2. Используемый материал должен выдерживать воздействие температуры не ниже 250 градусов Цельсия. В противном случае после заливки форма потеряет свои основные эксплуатационные качества.

Стоит учитывать, что в жидкой форме рассматриваемый металл может окисляться при контакте с воздухом. Твердое вещество, наоборот, обладает повышенной устойчивостью к кислородной коррозии.

Довольно большое распространение в электротехнике получил трехкомпонентный сплав, основой которого стал свинец. В качестве дополнительных компонентов могут использоваться олово и серебро. При производстве подобного сплава уделяется внимание тому, что концентрация металла не должна быть менее 95%. При подобном варианте сочетание веществ температура плавления составляет около 220 градусов Цельсия.

Изготовление припоя

Для того чтобы повысить эксплуатационные характеристики припоя, в его состав добавляется небольшое количество сурьмы. Подобный вариант исполнения припоя применяется для пайки различных радиодеталей, особенно ответственных участков.

При выборе припоя следует уделить внимание и сплаву с серебром в составе. Его эксплуатационными качествами можно назвать:

  1. Существенно повышается срок эксплуатации. За счет серебра структура становится более устойчивой к процессу окисления.
  2. За счет повышения концентрация серебра появляется возможность использовать припой при изготовлении различных деталей промышленной техники. Однако серебро существенно повышает стоимость сплава, а также изготавливаемого изделия. Именно поэтому сплавы с высокой концентрацией серебра используют для изготовления важных деталей.

Проводится добавление в состав цинка, но подобные сплавы пользуются меньшей популярностью. Это связано с достаточно высокой химической активностью цинка. За счет взаимодействия с окружающей средой подобный сплав быстро разрушается. На основе цинкосодержащей смеси производятся припайные пасты, которые имеют относительно небольшой срок службы. Температура плавления в этом случае составляет 200 градусов Цельсия.

На протяжении многих лет используется и чистое олово в качестве полупроводникового припоя. Температура плавления этого элемента в чистом виде составляет 240 градусов Цельсия. Применяются они исключительно в промышленности, что связано с высокой стоимостью. В чистом виде из-за существенного повышения температуры структура олова перестраивается, на поверхности появляются черные пятна, которые указывают на существенное ухудшение основных качеств.

При какой температуре плавится олово для пайки

Температура плавления олова и свинца

Олово — один из самых изученных человеком металлов. Оно было открыто еще в доисторические времена. Уже древний человек знал, какова температура плавления олова, физико-химические свойства этого металла и диапазон его применения в повседневной жизни. Сплав олова и меди является первым опытом человека в металлургии, первым искусственным металлическим соединением, созданным руками человека.

Олово в природе

Важнейшие природные соединения – это касситерит, в который входит оксид олова, и станнин (оловянный колчедан). В древности этот металл добывали в открытых шахтах, но в современном мире открытых месторождений олова практически не осталось. В промышленных масштабах его выплавляют из руд, содержащих около 1 % этого вещества. Таким образом, чтобы получить 1 кг чистого олова, нужно переработать центнер руды.

Использование олова

Одно из наиболее известных применений олова – пайка. Невысокая температура плавления позволяет паять в домашних условиях. Для пайки этот металл продается в виде небольших прутков диаметром до 10 мм.

Благодаря физическим характеристикам этот металл можно хранить в нормальных условиях в жидком виде. Низкая температура плавления олова позволяет запаивать металлическую жидкость в стеклянные ампулы для лабораторных или других исследований.

Плавка олова

Олово достаточно легко расплавить в больших количествах и отлить в форму из графита или любого другого материала. Средняя температура плавления олова не превышает 240°C. Основные требования к материалу для форм заключаются в следующем:

  • вещество не должно смачиваться жидким оловом;
  • материал должен выдерживать температуру в 250°C, не разрушаясь и не меняя своей формы.

Расплавленный металл способен окисляться на открытом воздухе, а твердое вещество довольно устойчиво к кислородной коррозии. Иногда это свойство используется для нанесения металлического слоя на жестяные изделия. Но в отличие от цинкового напыления, оловянное не придает изделию электрохимическую защиту – в случае царапины коррозия быстрее разъест поверхность с оловянным покрытием, а не с цинковым.

Олово для пайки

Температура плавления зависит от количества и состава примесей в прутке. О том, какая температура плавления олова, можно узнать из таблицы наиболее распространенных сплавов.

В электротехнике хорошо зарекомендовали себя трехкомпонентные сплавы на основе свинца, серебра и олова. Процентное соотношение примесей в припое различно: стандарты по добавкам до сих пор не выработаны. Все производители сходятся в одном – содержание олова в сплаве не должно быть меньше 95 %. Температура плавления припоя олова в этой композиции колеблется в диапазоне 217-221° C.

Для улучшения характеристик припоя в него вводят небольшое количество сурьмы. Данная композиция применяется для пайки радиодеталей в наиболее ответственных участках.

Хорошо зарекомендовали себя сплавы с содержанием серебра. Наличие этого благородного металла улучшает технические характеристики готового изделия и повышает срок его эксплуатации. Сплавы с большим содержанием серебра применяются в различных средствах связи и в промышленной технике.

Цинкосодержащие сплавы не слишком хорошо распространены. Причиной такой нелюбви является повышенная химическая активность цинка. Из-за его взаимодействия с окружающей средой цинкосодержащие соединения довольно быстро разрушаются, к тому же при работе с ними необходимо использовать активные флюсы. Припойные пасты с содержанием этой добавки не предназначены для длительного хранения. Температура плавления олова для пайки с содержанием цинка достаточно высока. Например, известное соединение Sn91Zn9 плавится при температуре 200°C.

Олово и свинец

Как и олово, свинец в виде сплавов и добавок используется человеком с незапамятных времен. Этот недорогой и распространенный металл обладает свойствами, повышающими качество припоя и его эксплуатационные характеристики.

Припои, в состав которых входит свинец, называются свинцовосодержащими. Соединения свинца очень вредны для здоровья, поэтому применение соединений этого металла весьма ограничено. В прошлом широкое распространение свинцовых припоев было обусловлено хорошими эксплуатационными характеристиками сплава и его низкой температурой обработки. Температура плавления олова и свинца не превышает 190°C. Несмотря на строгие ограничения, припои со свинцом широко используются в отдельных отраслях промышленности, например в оборонном производстве и в секторе ядерной энергетики.

Использование чистого олова

Полупроводниковая промышленность использует припои с высоким содержанием чистого олова, в котором на один атом стороннего металла припадает 999999 атомов чистого металла. Температура плавления олова в чистом виде 240°С. Но в бытовых условиях такие припои не пользуются спросом: дело в том, что при понижении температуры этот металл преобразует свою структуру, на поверхности изделия появляются серые пятна –так называемая оловянная чума. Добавки различных компонентов изменяют эту температуру и придают оловянным сплавам большую устойчивость.

Источник: www.syl.ru

Какие бывают припои, и какие у них свойства?

В начале своей радиолюбительской деятельности многие начинающие радиолюбители редко задаются вопросом о том, какие бывают припои и каковы их свойства.

Для сборки простейших самодельных устройств достаточно самого распространённого ПОС-61 или ему подобного. Как говориться: «Было бы, чем паять…»

Припой можно даже не покупать. Достаточно взять старую печатную плату от какого-нибудь электронного прибора и собрать его разогретым жалом паяльника с паяных контактов.

Особенно такой метод «добычи» актуален для тех, кто живёт вдали от городов и крупных населённых пунктов, где нет возможности побывать в магазине радиотоваров.


Припой, собранный с печатных плат

Но всё же, припой припою рознь. В своей практике человек, имеющий дело с электроникой, должен разбираться в вопросе его выбора. Поэтому рассмотрим подробно, какие бывают припои, для чего они применяются, какой из них лучше использовать для монтажа электронных схем и ремонта бытовой радиоаппаратуры.

Какие бывают припои?

Припои делят на мягкие (легкоплавкие) и твёрдые. Для монтажа радиоаппаратуры применяются как раз легкоплавкие, т.е. такие, температура плавления которых лежит в пределах до 300 – 450 0 C. Мягкие припои по своей прочности уступают твёрдым, но для сборки электронных приборов применяются именно они.

Припой представляет собой сплав металлов. Для легкоплавких припоев это, как правило, сплав олова и свинца. Именно эти металлы составляют большую часть в сплаве. Также в нём могут присутствовать и легирующие металлы, но их количество в составе невелико. Примеси других металлов вводят в сплав для получения определённых характеристик (температуры плавления, пластичности, прочности, устойчивости к коррозии).

Наибольшее распространение получил припой марки ПОС (Припой Оловянно-Свинцовый). Далее за кратким обозначением его марки следует число, которое показывает процентное содержание в нём олова. Так в ПОС-40 содержится 40% олова, а в ПОС-60, соответственно, 60%.

Бывает, что в пользование попадает припой неизвестной марки. Приблизительно оценить его состав можно по косвенным признакам:

Припои оловянно-свинцовой группы имеют температуру плавления 183 – 265 0 C.

Если припой имеет яркий металлический блеск, то в нём достаточно большое содержание олова (ПОС-61, ПОС-90).

И, наоборот, если он тёмно-серого цвета, а поверхность матовая, то это указывает на большое содержание свинца. Именно свинец придаёт поверхности своеобразный сероватый оттенок.

Припои, в которых много свинца очень пластичны.

Так, например, пруток припоя диаметром 8 мм. с большим содержанием свинца (ПОС-30, ПОС-40) легко гнётся руками. Олово, в отличие от свинца, придаёт сплаву прочность и жёсткость. Если олова в сплаве много, то легко погнуть такой пруток уже не получится.


ПОС-40 (пруток)

Рассмотрим, в каких целях используются припои оловянно-свинцовой группы (ПОС).

ПОС-90 (Sn 90%, Pb 10%). Применяется при ремонте пищевой посуды и медицинского оборудования. Как видим, в нём небольшое содержание свинца (10%), который достаточно токсичен и его применение в вещах, соприкасающихся с пищей и водой недопустимо.

ПОС-40 (Sn 40%, Pb 60%). В основном служит для пайки электроаппаратуры и деталей из оцинкованного железа, применяется для ремонта радиаторов, латунных и медных трубопроводов.

ПОС-30 (Sn 30%, Pb 70%). Его применяют в кабельной промышленности, а также используют для лужения и пайки листового цинка.

И, наконец, ПОС-61 (Sn 61%, Pb 39%). Тоже, что и ПОС-60. Думаю, между ними особой разницы нет.

ПОС-61 используется для лужения и пайки печатных плат радиоаппаратуры. Именно он в основном служит материалом для сборки электроники. Температура его плавления начинается со 183 0 C, а полное расплавление достигается при температуре в 190 0 C.

Производить пайку таким припоем можно с помощью обычного паяльного инструмента не боясь перегрева радиоэлементов, поскольку полное его расплавление достигается уже при 190 0 C.

ПОС-30,ПОС-40,ПОС-90 полностью расплавляются при температурах в 220 – 265 0 C. Для многих радиоэлектронных компонентов такая температура является предкритической. Поэтому для сборки самодельных электронных устройств лучше использовать ПОС-61.

Зарубежным аналогом ПОС-61 можно вполне считать припой Sn63Pb37 (олова 63%, свинца 37%). Он также применяется для пайки радиоаппаратуры и для изготовления самодельной электроники. Радиолюбители выбирают именно его, как альтернативу отечественному ПОС-61.

Как правило, любой припой продаётся в катушках или тюбиках по 10

100 грамм. На упаковке указывается состав сплава, например, так: Alloy 60/40 («Сплав 60/40» – он же ПОС-60). Имеет форму проволоки разного диаметра (от 0,25 до 3мм).

Также не редкость, что в его состав входит флюс (FLUX), которым заполнена сердцевина проволоки. Содержание флюса указывается в процентах (обычно от 1 до 3,5%). Такой форм-фактор очень удобен. При работе нет необходимости отдельно подавать флюс к месту пайки.

Одной из разновидностей припоев ПОС является припой марки ПОССу. Да, если произнести вслух, то звучит не очень то презентабельно . Но, несмотря на это, оловянно-свинцовый припой c сурьмой (именно так расшифровывается сокращённое обозначение) применяется в автомобилестроении, в холодильном оборудовании, для пайки обмоток электрических машин, элементов электроаппаратуры, моточных деталей и кабельных изделий. Хорошо подходит для пайки оцинкованных деталей. В таком сплаве кроме свинца и олова присутствует от 0,5% до 2% сурьмы.

ПрипойНачальная t 0 плавления (Солидус)Полное расплавление (Ликвидус), t 0
ПОССу-61-0,5183189
ПОССу-40-2185229
ПОССу-40-0,5183235
ПОССу-30-2185250
ПОССу-30-0,5183255

Как видим из таблицы, припой ПОССу-61-0,5 наиболее подходит для замены ПОС-61, так как имеет температуру полного расплавления – 189 0 C.

Стоит отметить, что существует и полностью бессвинцовый оловянно-сурьмянистый припой ПОСу 95-5 (Sn 95%, Sb 5%). Температура его плавления 234 – 240 0 С.

Низкотемпературные припои.

Среди припоев существуют и такие, которые предназначены специально для пайки компонентов очень чувствительных к перегреву. Самым «высокотемпературным» среди низкотемпературных является ПОСК-50-18. Он имеет температуру плавления 142–145 0 C. В своём составе ПОСК-50-18 имеет 50% олова и 18% кадмия. Остальные 32% приходится на свинец. Наличие в сплаве кадмия усиливает устойчивость к коррозии, но и придаёт ему токсичность.

Далее по убыванию температуры плавления идёт сплав РОЗЕ (Sn 25%, Pb 25%, Bi 50%). Маркируется как ПОСВ-50. Температура его плавления ниже температуры кипения воды и составляет 90 – 94 0 C. Он предназначен для пайки меди и латуни. В составе сплава РОЗЕ олово занимает 25%, свинец – 25%, висмут – 50%. Процентное соотношение металлов в сплаве может немного отличаться. Обычно указывается в графе «Состав» на упаковке.

Этот сплав очень популярен у радиомехаников и вообще у всех электронщиков. Применяют его для демонтажа/монтажа чувствительных к перегреву элементов. Кроме всего прочего, данный сплав идеально подходит для лужения медных дорожек только что изготовленной печатной платы.

Находит применение в плавких защитных предохранителях, которые можно обнаружить в любой радиоаппаратуре.

Ещё более низкотемпературным является сплав ВУДА (Sn 10%, Pb 40%, Bi 40%, Cd 10%). Его температура плавления 65 – 72 0 C. Так как в сплаве ВУДА присутствует кадмий (10%), то он токсичен, в отличие от сплава РОЗЕ.

Стоит отметить, что сплавы РОЗЕ и ВУДА достаточно дороги.

Паяльная паста.

В конце и без того длинного повествования хотелось бы немного рассказать о паяльной пасте. Используется она в основном для пайки поверхностно монтируемых компонентов (SMD’шек) и безвыводных микросхем в корпусах BGA.

На вид представляет собой серого цвета кашицу и состоит из о-о-очень мелких шариков сплава Sn62Pb36Ag2 (состав: 62% олова, 36% свинца и 2% серебра), а также безотмывочного флюса. На упаковке указывается, что флюс безотмывочный двумя буквами в названии – NC (No Clean – без очистки). Флюс, в котором содержаться шарики припоя на воздухе высыхает, поэтому пасту хранят в закрытой упаковке.


Паяльная паста Solder Plus

Применяется паяльная паста при сложном ремонте мобильных телефонов для пайки микросхем в корпусе BGA. Для её использования требуется дополнительное оборудование для ремонта сотовых телефонов, например, специальные трафареты. Стоимость такой пасты довольно высока. Да и не удивительно, ведь в её составе есть серебро.

В настоящее время в производстве электроники стали массово применяться бессвинцовые припои.

Источник: go-radio.ru

Особенности припоя для пайки

Со школьной скамьи всем известно, что олово с химическим символом «Sn», используют для пайки микросхем и других радиодеталей. Основное требование для этого сплава — невысокая температура плавления. Это вызвано тем, что во время процесса должен плавиться припой, а не соединяемая деталь. Чистое олово с Т плавления 232 °C вполне подходит для этих целей, но на практике чистое олово для пайки, фактически не применяется, из-за высокой стоимости, чаще используют сплавы со свинцом и другими металлами.

Характеристики

Олово незаменимо при производстве электронных устройств. Благодаря своим свойствам оно используется для сварки компонентов в радиотехники. Сплав под названием Eutectica, состоит из свинца (Pb), серебра (Ag), меди (Cu) и никеля (Ni). Благодаря этим присадкам олово плавится при разных температурах в зависимости от процентного содержания, каждого из них.

Олово мягкое и податливое, но очень устойчиво к коррозии и не образует ржавчину, имеет очень хорошую электропроводность и относительно низкую температуру плавления. Все эти характеристики делают его незаменимым для создания электронных устройств.

Процесс пайки протекает в мягкой сварке, которая состоит из объединения двух базовых элементов посредством вклада в основу третьего элемента с более низкой температурой плавления. Например, припаивая медную прокладку монтажной платы к ножке конденсатора, используют расплавленное олова, которое плавится при гораздо более низкой температуре, чем базовые элементы. В процессе нагрева, жидкое олово благодаря своим капиллярным свойствам притягивается к базовым компонентам, а затем охлаждается в режиме мягкой пайки.

Виды припоев и флюсов

В нашей стране большое распространение получила марка припоя ПОС — сплав олова Pb и свинца Sn. В зависимости от вида в него может быть добавлены кадмий, никель, медь, и другие металлы. В основном ПОС изготавливает в форме прутков, проволоки, шариков и пасты. Химсостав его строго регламентирован ГОСТ 21930-76. В России широко применяют такие виды припоя: ПОС18, ПОС30, ПОС50, ПОС90, которые относятся к мягким сплавам с Т плавления до 300 градусов.

Припой регламентируется государственными стандартами, кроме Pb (0.8 %) и Sn (17-19 %), он имеет примеси многих металлов. Контролирующие органы строго следят за тем, чтобы производитель ограничивал присутствие ядовитого мышьяка в составе, уменьшающего текучесть жидкого сплава и повышающего хрупкость в условиях знакопеременных нагрузок.

Состав примесей ПОС-18 в процентах:

  1. Плотность— 10. 3гр/см2.
  2. Показатель удельного сопротивления— 0. 200 мкОм•см.
  3. Показатель твердости поБриннелю— 11 НВ.
  4. Теплопроводность— 0.37ккал/см*С*град.
  5. Т при которой припой будет расплавляться солидус/ ликвидус— 183/285 С.
  • Широкая область сплава в жидком состоянии;
  • пониженное содержание примесей, вызывающей хрупкость;
  • коррозионная стойкость места пайки, что важно для деталей, находящихся во влажных средах.
  • Особый припой, серийно не производится.
  • Наличие вредных присадок в составе — Pb.

ПОС-18 относится к универсальным сплавам и является заменителем бессурьмянистых сплавов, его используют:

  • Для производства радиоаппаратуры;
  • пайке печатных плат малой мощности;
  • кузовной ремонт машин в виде лужения;
  • соединения узлов из медно-цинковых сплавов;
  • ремонт оборудования в системах отопления: котлы, радиаторы и другие нагревательные элементы.

Цена припоя ПОС-18 по состоянию на 01. 09.2019 года от 710 руб/кг.

Припой стандартизируется ГОСТами 21930.76 / 21931.76 и относится к мягким сплавам с Т плавления — 256.0 С. По свойствам он похож на марки с ПОС-40 и 50 и состоит из Pb и Sn в процентном соотношении 30:70, а также других элементов не более 1 %. Он отличается от чистого олова темным цветом и повышенной твердостью сплава.

Состав примесей в процентах:

  • Sb — 0.1;
  • Cu — 0.05;
  • Bi0 — 0.2;
  • S, As, Fe — по 0.02;
  • Al, Zn — по 0.002.
  1. Плотность — 9.72 гр/см2.
  2. Показатель удельного сопротивления — 0. 185 мкОм•см.
  3. Показатель твердости по Бриннелю — 12 НВ.
  4. Теплопроводность — 0.37 ккал/см*С*град.
  5. Т плавления солидус/ликвидус — 183/256 С.
  • Высокая текучесть;
  • низкая Т плавления;
  • низкое сопротивление позволяет работать с мелкими деталями;
  • высокая ударная вязкость равная чистому олову;
  • высокая область применения, с возможностью замены дорогих материалов, например, для пайки цинка или пластин из латуни;
  • возможность использования для ремонта бытовой техники.

Недостаток ПОС-30 — наличие вредных присадок в составе — Pb.

Цена ПОС-30 по состоянию на 01.09.2019 года от 766 руб/кг.

Его выпускают по требованиям ГОСТ 21931.76, он отличается практическим равным соотношением свинца и олова.

Состав примесей ПОС-50 в процентах:

  • Sb — 0.8;
  • Cu — 0.1;
  • Bi — 0.05;
  • As — 0.05;
  • S, Fe — по 0.02;
  • Ni, Al, Zn — по 0.002.
  1. Плотность — 8.87 гр/см2.
  2. Показатель удельного сопротивления — 0. 158 мкОм•см.
  3. Показатель твердости по Бриннелю — 14 НВ.
  4. Теплопроводность — 0.48 ккал/см*С*град.
  5. Т плавления солидус/ ликвидус — 183/209 С.
  • Хорошая текучесть;
  • хорошая тепло- и электропроводность;
  • возможность применения во влажных средах;
  • хорошая пластичность шва позволяет применять к изделиям с повышенными требованиями к герметичности, например, в измерительных приборах и маломощных схемах ПК.
  • Неэффективный при пайке толстых изделий из-за нестабильности прогрева;
    наличие вредных присадок в составе — Pb;
  • ускоренная кристаллизация расплава, не дает возможность использовать сплав в технологии ручной пайки.

Цена припоя ПОС-50 по состоянию на 01.09.2019 года от 1102.00 руб/кг.

Припой отличается низкой теплопроводностью и высоким показателем твердости, что объясняется высоким содержанием олова 90, материал серебреного цвета, что дает эстетическую привлекательность полученным соединениям.

Состав примесей ПОС-90 в процентах:

  • Sb — 0.1;
  • Cu — 0.05;
  • Bi — 0.2;
  • As — 0.01;
  • S, Fe — по 0.02;
  • Ni, Al, Zn — по 0.002.
  1. Плотность — 7.6 гр/см2.
  2. Показатель удельного сопротивления — 0. 120 мкОм•см.
  3. Показатель твердости по Бриннелю — 15.4 НВ.
  4. Теплопроводность — 0.13 ккал/см*С*град.
  5. Т плавления солидус/ ликвидус — 183/220 С.
  • Широкая область применения от бытового, медицинского до промышленного сектора;
  • хорошая текучесть;
  • высокий уровень смачиваемости в жидком состоянии;
  • низкая Т температура плавленияя;
  • хорошая электропроводность;
  • хорошая герметичность, возможность использования в водной и газовой среде;
    хорошая пластичность шва позволяет применять к изделиям с повышенными
  • требованиями к герметичности, например, в измерительных приборах и маломощных схемах ПК.

Недостатки ПОС-90 — наличие вредных присадок в составе (свинца).

Цена припоя ПОС-90 по состоянию на 01.09.2019 года от 1778.00 руб/кг.

Какая температура плавления

Олово, которое используют в электронике, обычно относится к типу эвтектики, это означает, что это сплав с более низкой температурой плавления для каждого из составляющих его элементов. Так, если имеется 60% оловянный сплав (Т плавления — 232 C) и свинцовый 40% (Т плавления — 327 C), то общая температура плавления сплава будет примерно 183 C .

Наиболее распространенный припой, используемый в станах ЕС для электронных работ — 63/37 SnPb. Он представляет собой эвтектический сплав с температурой плавления — 183 C. Сплав 60Sn имеет рабочий диапазон 183-238. Существует более низкотемпературный сплав Sn43Pb43Bi14, имеющий температуры плавления 144-163.

Состав припоя

Свинец, содержащий в сплаве, постепенно вытесняется в соответствии с новыми директивами ЕС (RoHS и WEEE) и заменяется припоями, состоящими из сплавов олова и сурьмы. Уже сегодня в ЕС многие магазины его не продают. У нас пока все по-другому, вероятно, пройдет много лет, прежде чем свинцовый припой в нашей стране будет заменен навсегда.

Важно! Бессвинцовый сплав имеет более высокую температуру плавления, чем свинцовый и использует более агрессивные флюсы. Это означает, что паяльник должен быть изготовлен для бессвинцовой пайки, чтобы обеспечить правильную температуру около 230 C. Бессвинцовый припой, как правило, примерно на 20-50% дороже, чем свинцовый.

Как правильно выбрать

Выбор припоя зависит от вида работ и назначения готового изделия, а также от того в каких условиях продукт будет эксплуатироваться.
Критерии, на которые нужно обратить внимание перед тем, как выбрать припой для пайки:

  1. Тип паяльника.
  2. Размер провода. Диаметры варьируются от сантиметров или миллиметров, размер проволоки зависит от выполняемой работы.
  3. Флюс очищает область пайки, облегчая протекание припоя и, следовательно, идеальное паяное соединение. Флюс изменяет поверхностное натяжение, так как увеличивает адгезионные свойства в паяном соединении.
  4. Перед покупкой, нужно знать при какой температуре плавится олово для пайки.
    Состав. Дискуссия о том, какой припой использовать на печатных платах свинцовый или бессвинцовый, все еще продолжается. Несмотря на дебаты, вызванные проблемами окружающей среды и здоровья, многие электротехники используют свинцовый.

Обратите внимание! Срок годности и отраслевые рекомендации требуют его использования в течение трех лет с даты изготовления. Срок годности указан на изделии, с ним можно ознакомиться в магазине при покупке. Если использовать просроченную пасту на поверхности припоя может произойти окисление, что сделает соединение неэффективным.

Использование

Специалисты дают полезные советы, которые очень помогают начинающим радиолюбителям, чтобы правильно паять:

  1. Выбирают припой с минимальным содержанием свинца.
  2. Необходимо следить за чистотой жала паяльника, оно должно не иметь грязные наплавления.
  3. Для очистки используют напильник или наждачную бумагу. Жало после очистки залуживают канифолью.
  4. Не рекомендуется долго удерживать прибор в точке припоя, поскольку соединяемые детали способны получить высокотемпературное повреждение. Для снижения губительного воздействия Т на деталь, ее придерживают пинцетом, который выполнит роль теплоотвода.
  5. Изделие, перед пайкой очищают, а контакты соприкосновения дополнительно залуживают, чтобы обеспечить отличное сцепление.

Дополнительная информация. При пайке нужно выполнять меры безопасности. Всегда работать в защитных очках, чтобы защитить глаза от летящих капель горячего жидкого припоя. Кончик паяльника по конструкции очень горячий, превышающий 370 C. Нельзя допускать контакта наконечника с кожей, одеждой или другими предметами. При работе нужно использовать специальный держатель для паяльника.

Подводя итоги, можно сказать, что олово для пайки по-прежнему широко используется в отечественной электронной отрасли и быту. Товар широко представлен на российском и зарубежных рынках, в виде свинцового и бессвинцового припоев. В целях защиты окружающей и требований международных организаций потребление первого типа будет неуклонно сокращаться.

Источник: rusenergetics.ru

Температура плавления припоя. Свойства припоев и подшипниковых материалов

Температура плавления и другие свойства припоев на основе олова и свинца

В таблице представлена температура плавления припоев распространенных марок на основе олова и свинца, а также их теплофизические и механические свойства. Свойства припоев даны при комнатной температуре.

В таблице приведены следующие свойства: температура плавления припоев (солидус и ликвидус) в градусах Цельсия, плотность припоев, удельное электрическое сопротивление, коэффициент теплопроводности, временное сопротивление разрыву, относительное удлинение, ударная вязкость, твердость по Бринеллю, HB.

Температура плавления припоев (ликвидус — жидкое состояние припоя) на основе свинца и олова находится в диапазоне от 145 до 308°С. Следует отметить, что температура плавления припоя, равная 145°С, соответствует припою ПОСК 50-18, который относится к категории легкоплавких припоев. При температуре 308 градусов Цельсия в жидком виде находится припой ПОССу 5-1.

Рассмотрены свойства следующих припоев: ПОС 90, ПОС 61, ПОС 40, ПОС 10, ПОС 61М, ПОСК 50-18, ПОССу61-0,5, ПОССу 50-0,5, ПОССу 40-0,5, ПОССу 35-0,5, ПОССу 30-0,5, ПОССу 25-0,5, ПОССу 18-0,5, ПОСу 95-5, ПОССу 40-2, ПОССу 35-2, ПОССу 30-2, ПОССу 25-2, ПОССу 18-2, ПОССу 15-2, ПОССу 10-2, ПОССу 8-3, ПОССу 5-1, ПОССу 4-6.

По данным таблицы видно, что плотность припоев меняется в пределах от 7300 до 11200 кг/м 3 . Припоем с минимальной плотностью является оловянно-свинцовый припой ПОСу 95-5. Наиболее тяжелым из рассмотренных припоев является припой ПОССу 5-1 — плотность такого припоя имеет величину 11200 кг/м 3 .

Теплопроводность припоев в таблице дана в размерности ккал/(см·с·град). Припоями с максимальной теплопроводностью являются ПОС 90 и ПОСК 50-18 — их теплопроводность равна 0,13 ккал/(см·с·град).

Температура плавления припоев на основе серебра, их плотность и удельное электрическое сопротивление

К серебряным припоям относятся такие припои, как ПСр72, ПСр71, ПСр70, ПСрМО68-27-5, ПСр65, ПСр62, ПСр50, ПСр50КД, ПСрМЦКд45-15-16-24, ПСрКДМ50-34-16, ПСр45, ПСр40, ПСр37,5, ПСр25, ПСр25Ф, ПСр15, ПСр12М, ПСр10, ПСр010-90, ПСрОСу8 (Впр-6), ПСрМО5 (Впр-9), ПСрОС 3,5-95, ПСр3, ПСрО 3-97, ПСрОС3-58, ПСр3Кд, ПСр2,5, ПСр2,5С, ПСр2, ПСрОС2-58, ПСр1,5, ПСр1.

Плотность припоев на основе серебра изменяется в пределах от 7400 до 11400 кг/м 3 . Низкая плотность припоя, содержащего серебро, свойственна таким припоям, как: ПСрОСу8, ПСрМО5, ПСрОС 3,5-95 и ПСр010-90. Наиболее тяжелый припой — это ПСр3, его плотность равна 11,4 г/см 3 .

Температура плавления припоев на основе серебра находится в диапазоне от 183 до 860°С. Припоем с наименьшим удельным электрическим сопротивлением является серебряный припой ПСр72 — его электросопротивление равно 2,1 мкОм·см.

Удельное электрическое сопротивление припоев значительно изменяется в зависимости от марки припоя. Оно может иметь значение в интервале от 2,1 (у припоя ПСр72) до 37,2 мкОм·см — у ПСр37,5.

Примечание: плотность и удельное электрическое сопротивление припоев указаны при комнатной температуре.

Температура плавления припоев и легкоплавких сплавов

В таблице даны значения температуры плавления припоев и легкоплавких сплавов на основе ртути Hg, цезия Cs, калия K, висмута Bi, таллия Tl, индия In, олова Sn, свинца Pb, кадмия Cd, сплав Вуда, сплавы Роуза (Розе), золота Au, магния Mg, цинка Zn, серебра Ag.

Значения температуры плавления припоев и сплавов в таблице приведены начиная с самых легкоплавких сплавов и находятся в диапазоне от -48,2 до 262°С. В сплавах с отрицательной температурой плавления (от минус 48,2°С) преобладает содержание ртути и щелочных металлов. Легкоплавкие сплавы с температурой плавления от 200 до 260°С имеют в своем составе преимущественное содержание висмута и таллия.

Примечание: эвт — эвтектические сплавы или близкие к ним; для неэвтектических сплавов приводятся значения температуры солидуса.

Плотность припоев и баббитов, их теплопроводность и КТлР

В таблицах даны теплофизические свойства некоторых припоев и баббитов (антифрикционных подшипниковых материалов) при комнатной температуре. Представлены такие свойства, как: плотность, коэффициент температурного расширения и теплопроводность.

Указаны свойства следующих припоев и баббитов: ПОС-30, ПОС-18, ПСр45, ПОЦ70, ПОЦ60, 34А, эвтектический силумин; баббиты, Б83, Б16, БКА, Б88, Б89, Б6.

Следует отметить, что плотность припоев, коэффициент температурного расширения (КТлР) и теплопроводность припоев и баббитов имеют близкие значения, за исключением припоя 34А и эвтектического силумина, которые в 2-4 раза легче.

Состав и теплопроводность припоев и баббитов при различных температурах

В таблице представлен состав и значение коэффициента теплопроводности алюминиевых антифрикционных сплавов, баббитов и припоев при температуре от 4 до 300 К (от -269 до 27°С).

Рассмотрены следующие припои и подшипниковые материалы: АН2,5, АО6-1, БКА, Б16, Б83, Б88, ПОС61, ПОС18, ПОССу18-2, ПОССу40-2, сплав Вуда, сплав Розе, ПСр25, ПСр44, ПСр70.

Наиболее теплопроводным антифрикционным сплавом, по данным таблицы, является сплав АО6-1 — его теплопроводность равна 180 Вт/(м·град). Наибольшую теплопроводность среди рассмотренных припоев имеет серебряный припой ПСр70 (на основе серебра и меди) — теплопроводность этого припоя равна 170 Вт/(м·град).

Источники:

  1. Физические величины. Справочник. А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский и др.; Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. — М.:Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.
  2. Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники.
  3. Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. акад. И.К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. — 1008 с.
  4. Цветные металлы. Справочник. — Нижний Новгород: «Вента-2», 2001. — 279 с.

Источник: thermalinfo. ru

Температура плавления припоя и технические характеристики

Припой — это металл или смесь металлов, используемых при пайке с целью соединения деталей. Как правило, используются сплавы на основе, олова, меди и никеля. Припой на базе олова входит в группу легкоплавких припоев. И температура плавления припоя здесь не превышает 450 °C. Эти составы широко используются для работы с радиоаппаратурой. Весьма распространенными являются припои на базе олова и свинца, они широко применяются в нашей металлопромышленности: аббревиатура ПОС.

Для сборки самодельных устройств простейшей конструкции достаточно наиболее распространенного припоя ПОС-61 или подобного. Сплав можно добыть из старой печатной платы от электронного прибора и собрать его паяльником с паяных контактов.

Виды и характеристики припоев

Бывают мягкими (легкоплавкими) и твердыми. Для монтажа радиоаппаратуры используются легкоплавкие, с температурой плавления 300−450 °C. Мягкие припои уступают по прочности твердым, хотя для сборки электроприборов используются как раз они.

Легкоплавкие сплавы — это обычно сплав свинца и олова главным образом. Немного есть легирующих элементов.

Примеси иных металлов вводятся для получения определенных характеристик:

  • пластичности;
  • температуры плавления;
  • прочности;
  • устойчивости к коррозии.

Число в обозначении марки говорит о том, сколько процентов олова в нем содержится. Так, у припоя ПОС-40 технические характеристики таковы, что в нем 40% Sn, а ПОС-60 — 60%.

Если марка неизвестна, состав можно оценить по косвенным признакам:

  • Температура плавления ПОС — 183−265 °C .
  • Если у припоя металлический блеск, значит, в нем достаточно много Sn (ПОС-61, ПОС-90). Если цвет темно-серый, а поверхность матовая, это говорит о высоком содержании свинца, именно он придает сероватый оттенок.
  • Припои, содержащие большое количество свинца очень пластичны, а олово придает прочности и жесткости.

Использование сплавов оловянно-свинцовой группы

К таким сплавам относятся следующие:

  • ПОС-90 содержит в составе: Pb — 10%, Sn — 90%. Используется для ремонта медицинского оборудования и пищевой посуды. Токсичного свинца немного, так как нельзя, чтобы он соприкасался с пищей и водой.
  • ПОС-40: Pb — 60%, Sn — 40%. Главным образом используется для пайки электроаппаратуры и изделий из оцинкованного железа, также с его помощью чинят радиаторы, латунные и медные трубопроводы.
  • ПОС-30: Sn — 30%, Pb — 70%. Применяется в кабельной промышленности, для пайки и лужения и листового цинка.
  • ПОС-61: Pb 39%, Sn 61%. Как с ПОС-60. Нет особой разницы.

С помощью ПОС-61 осуществляется лужение и пайке печатных плат радиоаппаратуры. Это — главный материал для сборки электроники. Плавиться начинает с 183 °C, полное расплавление при 190 °C. Паять с этим припоем можно при помощи обыкновенного паяльника, не боясь того, что радиоэлементы перегреются.

ПОС-30, ПОС-40, ПОС-90 расплавляются при 220−265 °C. Для многих радиоэлектронных элементов эта температура предкритическая. Сборку самодельных электронных устройств осуществлять лучше с ПОС-61, чьим зарубежным аналогом можно считать Sn63Pb37 (где Sn 63%, а Pb 37%). Также с его помощью паяется радиоаппаратура и самодельная электроника.

Припои продаются, как правило, в тюбиках или катушках по 10−100 г. Состав сплава можно прочесть на упаковке, к примеру: Alloy 60/40 («Сплав 60/40» — ПОС-60). Выглядит, как проволока диаметром 0,25−3 мм.

Нередко в его составе находится флюс (FLUX), заполняющий сердцевину проволоки. Содержание указывается в процентах и составляет 1−3,5%. Благодаря этому форм-фактору во время работы отсутствует необходимость подавать флюс отдельно.

Разновидность ПОС — ПОССу представляет собой оловянно-свинцовый сплав c сурьмой, и используется в автомобилестроении, в холодильном оборудовании, для пайки элементов электроаппаратуры, обмоток электромашин, кабельных изделий и моточных деталей; подходит для спаивания оцинкованных деталей. Кроме свинца и олова в сплаве 0,5−2% сурьмы.

Как показывает таблица, ПОССу-61−0,5 больше всего подходит для замены ПОС-61, ведь температура его полного расплавления — 189 °C. Существует также припой совершенно не содержащий свинца, оловянно-сурьмянистый ПОСу 95−5 (Sb 5%, Sn 95%) с температурой плавления 234−240 °C .

Низкотемпературные припои

Есть припои, предназначенные специально для пайки деталей с большой чувствительностью к перегреву. Наиболее «высокотемпературный» среди низкотемпературных — это ПОСК-50−18 с температурой плавления 142−145 °C. В ПОСК-50−18 содержится 8% кадмия, 50% олова и 32% свинца. Кадмий усиливает устойчивость к коррозии, однако наряду с тем придает токсичности.

По убыванию температуры следует РОЗЕ (Sn 25%, Pb 25%, Bi 50%), маркирующийся ПОСВ-50. Т пл. — 90−94 °C. Предназначен для пайки латуни и меди. Олова в составе этого сплава 25%, свинца — 25%, висмута — 50%. Соотношение металлов в процентах может несколько разниться, а количество их, как правило, указывается на упаковке в графе «Состав». Этот припой крайне популярен у электронщиков. Используется при демонтаже/монтаже элементов, чувствительных к перегреву. Помимо всего прочего сплав идеален для лужения медных дорожек новехонькой печатной платы.

Применяется в плавких защитных предохранителях в радиоаппаратуре.

Еще более низкотемпературный сплав ВУДА (Sn 10%, Cd 10%, Pb 40%, Bi 40%). Т плавления — 65−72 °C. Поскольку в сплаве содержится 10% кадмия, он токсичен, в отличие от РОЗЕ.

И РОЗЕ, и ВУДА — это довольно дорогие припои.

Паяльная паста

Главным образом используется для пайки компонентов монтируемых поверхностно (SMD’шек), а также безвыводных микросхем в BGA корпусах.

Выглядит как кашица серого цвета, состоит из мельчайших шариков сплава Sn62Pb36Ag2 (серебра 2%, свинца 36%, олова 62%), также в составе содержится безотмывочный флюс. О том, что флюс безотмывочный, говорят две буквы на упаковке NC (No Clean). Флюс, содержащий шарики припоя, высыхает на воздухе, поэтому хранится паста в закрытой упаковке.

Используется это средство при сложном ремонте сотовых и для пайки микросхем в корпусе BGA. Ее применение предполагает использование дополнительного оборудования для ремонта мобильных, к примеру, специальные трафареты. Стоит паста довольно дорого, поскольку содержит серебро.

Сейчас в производстве электроники массово применяются припои без свинца.

Источник: tokar.guru

температура плавления и кипения, добыча, месторождения, марки, масса

Главная » Металлы » Температура плавления и маркировка олова

На чтение 5 мин

Содержание

  1. Краткое описание
  2. Структура и характеристики
  3. История открытия и изучения
  4. Получение из руды и месторождения
  5. Промышленное получение
  6. Марки
  7. Свойства
  8. Химические
  9. Физические
  10. Оптические
  11. Кристаллографические
  12. Типы
  13. Сферы применения
  14. Преимущества и недостатки
  15. Сплавы

Раньше олово как чистый металл не был знаком человечеству. Оно использовалось в сплаве со свинцом, соединение которых образовывало оловянистую бронзу. Сейчас этот легкий металл применяется в разных сферах промышленности. Температура плавления олова позволяет эффективно использовать его для изготовления припоев.

Паяльник и олово

Краткое описание

Олово — химический элемент, который в таблице Менделеева находится в группе легких металлов под номером 50. Это пластичный, ковкий материал, с естественным металлическим блеском.

Структура и характеристики

Аллотропные модификации:

  1. b-Sn — стандартное белое. Имеет объемноцентрированную тетрагональную кристаллическую решетку.
  2. a-Sn — серое олово. Имеет гранецентрированную кубическую кристаллическую решетку.

Чистый металл может рассыпаться в порошок при низких температурах, но этот процесс замедляется при наличии примесей в составе.

История открытия и изучения

По археологическим находкам ученые смогли установить, что с оловом человечество познакомилось еще в 4 тысячелетии до н. э. Письменные напоминания об этом металле можно встретить в Четвертой Книге Моисея, Библии.

Сначала олово было малодоступным. Его можно было встретить только у правителей, полководцев, богатых граждан, купцов. Он был главным компонентом оловянистой бронзы, которая появилась в середине 3 тысячелетия до н. э. Тогда бронза считалась самым прочным сплавом. Компоненты для его изготовления имели исключительную ценность в период «бронзового века».

Отдельно от примесей, чистый металл было получено в 12 веке. Его упоминания есть в работах Р. Бэкона.

Олово руда

Получение из руды и месторождения

Процесс получения сплава зависит от того, в какой форме его нашли. Олово в виде руды не имеет значительных отличий от производства других цветных металлов. Процесс состоит из трех этапов:

  1. Добыча, обработка расходного сырья (руды).
  2. Восстановительная плавка для получения чернового металла.
  3. Рафинирование подготовленного сырья допустимыми способами.

Разработка россыпных месторождений осуществляется с помощью промышленных песковых насосов.

Промышленное получение

Существует две технологии промышленного получения олова:

  1. Восстановительная плавка. Для проведения этой технологии применяется 2 типа аппаратов — отражательные печи, шахтное оборудование для плавки.
  2. Рафинирование. Бывает термическим, электролитическим.

Марки

Марки:

  1. О1, О1пч. Это обозначение указывает на то, что в сплаве содержится 99,9% Sn. Изготавливается в виде проволоки, прутков, чушек.
  2. ОВЧ-000. Сплав высокой чистоты. Содержание Sn в составе — 99,99%. Изготавливается в виде прутков, чушек.
  3. О2. Содержание Sn в составе — 99,565%. Производится в виде прутков, проволоки, чушек.
  4. О3. Сплав содержит 98,49% Sn. Изготавливается чушками.
  5. О4. Самое «грязное» соединение. Содержит большое количество сторонних примесей. Их примерное количество — 3,5% от общей массы.

Маркировка указывается на готовых изделиях с помощью штампа.

Оловянные прутки

Свойства

Чтобы понять, где лучше применять олово, нужно знать характеристики, свойства химического элемента.

Химические

Олово — химический элемент периодической таблицы Менделеева с атомным номером 50. Оно относится к группе легких металлов. Химические свойства:

  1. Электроотрицательность — 1,8.
  2. Температура плавления — 231°C.
  3. Температура кипения — 2630°C.
  4. Плотность — 7300 кг/м³.
  5. Атомная масса химического элемента — 118,71.
  6. Теплоемкость — 0,226 кДж/(кг·°С).

Олово инертно к воздействию воды, воздуха, если в помещении комнатная температура. На поверхности заготовки, которая находится на открытом воздухе, образуется оксидная пленка, защищающая металл от окисления, образования ржавчины.

Физические

Свойства:

  1. Плотность — 7,31 г/см3.
  2. Металлический блеск — есть.
  3. Прозрачность —нет.
  4. Цвет — серо-белый.
  5. Спайность — нет.
  6. Прочность — ковкий металл.
  7. Твердость — до 2 по шкале Мооса.
  8. Высокая электропроводность.

Белое олово является парамагнетиком, а серое диамагнетиком.

Сковорода из белого олова

Оптические

Свойства:

  1. Умеренная анизотропия.
  2. Не плеохроирует.
  3. Тип металла — изотропный.
  4. Олово не флуоресцентный материал.

Кристаллографические

Свойства:

  1. Тетрагональная сингония.
  2. Пространственная группа металла — I 41/amd.
  3. Точечная группа — 4/mmm.

Типы

Виды олова для пайки:

  1. ПОС-18. Содержит несколько основных компонентов — олово (18%), свинец (около 81), сурьму (2,5%). Применяется при лужении металлов. Подходит для создания швов при низких стандартах. Температура плавления — 270°C.
  2. ПОС-30. Содержит олово (28%), свинец (около 70%), сурьму (2%). Применяется для пайки меди, стали, латуни. Температура плавления — 270°C.
  3. ПОС-50. Содержит олово (50%), свинец (около 50%), сурьму (0,8%). Применяется для спаивания радиодеталей, получения высокого качества шва. Температура плавления — 230°С.
  4. ПОС-90. Содержит олово (90%), свинец (9–10%), сурьму (0,15%).

Отдельные виды оловянных припоев — ПОС-40, ПОС-60. Применяются для пайки радиодеталей.

Пайка радиодеталей

Сферы применения

Сферы применения:

  1. Защита металлических поверхностей. Применяется в виде специального покрытия. Оно не выделяет вредных веществ при эксплуатации, устойчиво к образованию ржавчины.
  2. Изготовление белой жести (второе название луженое железо). Используется для производства дымовых труб, тары для хранения пищевых продуктов, подшипников.
  3. Производство сантехники, запорной арматуры, фурнитуры.
  4. Изготовление сплавов.
  5. Производство припоев.
  6. Изготовление ограждений, лестничных перил.
  7. Производство скульптур, скамеек, вешалок, светильников для украшения интерьера.

Больше 50% добытого металла применяется для получения белой жести, предметов из стали с дополнительным защитным покрытием.

Преимущества:

  1. Пластичность. Из олова изготавливают сложные изделия для украшения интерьера.
  2. Инертность. Металл применяется в пищевой промышленности для изготовления посуды, тар для хранения продуктов.
  3. Низкая температура плавления. Олово используется для нанесения на металлические детали в виде защитного покрытия.

Недостатки:

  1. Низкий показатель прочности. Сплав не подходит для изготовления деталей, которые будут подвергаться большим нагрузкам.
  2. Редкость. Из-за этого увеличивается цена на материал.
Сахарница из олова

Сплавы

Сплавы:

  • баббиты;
  • пьютер;
  • бронза.

Отдельная группа — припои с разными характеристиками.

Олово — редкий металл. Благодаря своим химическим, физическим особенностям оно применяется во многих сферах деятельности. Наиболее популярное направление — изготовление припоев для пайки других металлов, сплавов.

window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-57’, blockId: ‘R-A-1226522-57’ })})»+»ipt>»; cachedBlocksArray[266488] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-52’, blockId: ‘R-A-1226522-52’ })})»+»ipt>»; cachedBlocksArray[266497] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-49’, blockId: ‘R-A-1226522-49’ })})»+»ipt>»; cachedBlocksArray[266495] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-48’, blockId: ‘R-A-1226522-48’ })})»+»ipt>»; cachedBlocksArray[277810] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-43’, blockId: ‘R-A-1226522-43’ })})»+»ipt>»; cachedBlocksArray[266499] = «window. yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-32’, blockId: ‘R-A-1226522-32’ })})»+»ipt>»; cachedBlocksArray[266496] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-31’, blockId: ‘R-A-1226522-31’ })})»+»ipt>»; cachedBlocksArray[266487] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-29’, blockId: ‘R-A-1226522-29’ })})»+»ipt>»; cachedBlocksArray[266490] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-27’, blockId: ‘R-A-1226522-27’ })})»+»ipt>»; cachedBlocksArray[266489] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-26’, blockId: ‘R-A-1226522-26’ })})»+»ipt>»; cachedBlocksArray[266492] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-5’, blockId: ‘R-A-1226522-5’ })})»+»ipt>»; cachedBlocksArray[266491] = «window. yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-3’, blockId: ‘R-A-1226522-3’ })})»+»ipt>»; cachedBlocksArray[266500] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-1226522-11’, blockId: ‘R-A-1226522-11’ })})»+»ipt>»;

( 1 оценка, среднее 5 из 5 )

Поделиться

Температура плавления олова и свинца © Геостарт

Рубрика: Полезно

Одним из наиболее распространенных металлов во всем мире можно назвать олово. Оно использовалось кузнецами на протяжении многих столетий для изготовления самых различных вещей. Еще до появления металлургической промышленности кузнецы знали, при какой температуре плавится олово, какими физико-химическими свойствами оно обладает. Важным моментом является то, что сплав олова и меди можно считать первым проявлением развития металлургии как отдельной отрасли. Первое искусственное соединение, созданное человеком, во многом зависело от достаточно низкой температуры плавления соединяемых металлов.

Получение и применение

В чистом виде рассматриваемый элемент не встречается. Он входит в состав касситерита в виде оксида. Много столетий назад этот металл добывался в открытых шахтах, но сегодня подобные месторождения практически не разрабатываются. Для получения олова проводится очистка руды. Концентрация элемента составляет 1%. Для получения 1 килограмма рассматриваемого металла приходится перерабатывать около центнера руды.

Температура плавления свинца и олова относительно невысокая , что определяет возможность использования этих материалов в домашних условиях на момент проведения пайки. Продаются металлы в виде небольшого прутка.

Тот факт, что температура плавления олова и свинца примерно одинаковая, определяет смешивание этих элементов для получения сплава с более привлекательными эксплуатационными качествами. Кроме этого, в олово могут добавлять серебро, медь и другие элементы.

Проведение плавки металла

У олова температура плавления во многом зависит от того, есть ли примеси. Температура, при которой металл становится пластичным или жидким, может варьировать в пределе от 145 до 250 градусов Цельсия в зависимости от состава. При необходимости можно провести расплавку большого количества металла для его заливки по форме.

При выборе материала для создания формы учитываются нижеприведенные моменты:

  1. Структура не должна смачиваться жидким оловом. В противном случае форма может изменить свои размеры.
  2. Используемый материал должен выдерживать воздействие температуры не ниже 250 градусов Цельсия. В противном случае после заливки форма потеряет свои основные эксплуатационные качества.

Стоит учитывать, что в жидкой форме рассматриваемый металл может окисляться при контакте с воздухом. Твердое вещество, наоборот, обладает повышенной устойчивостью к кислородной коррозии.

Довольно большое распространение в электротехнике получил трехкомпонентный сплав, основой которого стал свинец. В качестве дополнительных компонентов могут использоваться олово и серебро. При производстве подобного сплава уделяется внимание тому, что концентрация металла не должна быть менее 95%. При подобном варианте сочетание веществ температура плавления составляет около 220 градусов Цельсия.

Изготовление припоя

Для того чтобы повысить эксплуатационные характеристики припоя, в его состав добавляется небольшое количество сурьмы. Подобный вариант исполнения припоя применяется для пайки различных радиодеталей, особенно ответственных участков.

При выборе припоя следует уделить внимание и сплаву с серебром в составе . Его эксплуатационными качествами можно назвать:

  1. Существенно повышается срок эксплуатации. За счет серебра структура становится более устойчивой к процессу окисления.
  2. За счет повышения концентрация серебра появляется возможность использовать припой при изготовлении различных деталей промышленной техники. Однако серебро существенно повышает стоимость сплава, а также изготавливаемого изделия. Именно поэтому сплавы с высокой концентрацией серебра используют для изготовления важных деталей.

Проводится добавление в состав цинка , но подобные сплавы пользуются меньшей популярностью. Это связано с достаточно высокой химической активностью цинка. За счет взаимодействия с окружающей средой подобный сплав быстро разрушается. На основе цинкосодержащей смеси производятся припайные пасты, которые имеют относительно небольшой срок службы. Температура плавления в этом случае составляет 200 градусов Цельсия.

На протяжении многих лет используется и чистое олово в качестве полупроводникового припоя. Температура плавления этого элемента в чистом виде составляет 240 градусов Цельсия. Применяются они исключительно в промышленности, что связано с высокой стоимостью. В чистом виде из-за существенного повышения температуры структура олова перестраивается, на поверхности появляются черные пятна, которые указывают на существенное ухудшение основных качеств.

автор

Рожкова Вера

Геодезические измерения: виды, классификация и характеристики.

Пример заполнения страницы журнала измерения направлений

Геодезические сети, классификация и способы их развития

Калькулятор расчета
цен на кадастровые
работы

Расчитать

Пайка медных трубок газовой горелкой: полезные советы и этапы самостоятельной пайки

Пайка медных труб: пошаговый разбор работ и практические примеры

Краткая характеристика планет земной группы в Солнечной системе

при какой температуре плавится припой ПОС 60

Соединение пайкой — распространенные метод сборки электронных элементов на платах. Применение припоям находится в трубопроводных системах, бытовых и промышленных электрических сетях. За счет прочного соединения гарантируется идеальный контакт или герметичность стыков. В процессе задействован припой — один или несколько металлов с относительно низкой температурой плавления. Рассмотрим виды и технические характеристики данных металлов, в частности олово.

Содержание

  1. При какой температуре плавится олово
  2. Виды олова для пайки
  3. Изготовление припоев
  4. Марки
  5. Сплавы на основе олова
  6. Температура плавления припоев
  7. Свойства
  8. Химические
  9. Металлическое олово
  10. Олово II
  11. Олово IV
  12. Физические
  13. Серое и белое олово
  14. Изотопы
  15. Оптические
  16. Кристаллографические
  17. История и происхождение названия
  18. Нахождение в природе
  19. Месторождения
  20. Распространенность в природе
  21. Формы нахождения
  22. Твердая фаза минералы
  23. Собственно минеральные формы
  24. Коллоидная форма
  25. Формы нахождения олова в жидкой фазе
  26. Промышленные типы месторождений олова
  27. Промышленное получение
  28. Эффекты от воздействия соединений олова
  29. На здоровье человека
  30. На окружающую среду
  31. Сферы применения олова

При какой температуре плавится олово

Олово входит в группу легких металлов по таблице Менделеева. Имеет хорошую ковкость, при размещении заготовки с подобным покрытием в условиях улицы на поверхности сформируется защитная оксидная пленка.

Температура плавления чистого олова для пайки составляет 231 градус Цельсия.

Чаще всего в промышленности и быту применяется не чистый металл, а сплав с другими, подобными ему по температуре плавки и свойствам.

Виды олова для пайки

Для группы припоев существует аббревиатура ПОС — припои оловянно свинцовые. Различие марок — в пропорциональном содержании металлов, наличии дополнительных элементов для повышения качества материала прутков.

По порогу плавления виды олова различают на низкотемпературные припои и высокотемпературные. В зависимости от температуры рабочей среды, применение находят обе группы материалов.

Изготовление припоев

В процессе производства припоев кроме Sn задействованы:

  • медь;
  • свинец;
  • серебро;
  • сурьма.

В зависимости от процентного соотношения металлов в готовых марках припоев, варьируется мягкость сплава. Также меняется:

  • температура плавления;
  • прочность соединения;
  • практическая применяемость.

Низкотемпературные припои находят свое применение в радиотехнике и электронике. Это связано с технологической особенностью при сборке и ремонте плат. Некоторые элементы при значительном перегреве могут выйти из строя. Поэтому соединение платы и компонента обязательно производится низкотемпературным сплавом.

Несколько примеров:

  1. ПОС 60 задействуют для лужения, его температура плавления — 270 градусов.
  2. Температура плавления в 238 градусов обозначена для ПОС 40. Сплав находит применение в радиотехнике.

Разберем марки чистого металла и получаемых на его основе сплавов.

Марки

Промышленность выпускает следующие разновидности чистого металла:

  1. О1, О1пч. Готовый продукт представлен проволокой, прутками различного диаметра и чешуей. Содержание примесей — менее 0.01%.
  2. ОВЧ-000 выходит с конвейера в прутках. Олово высококачественное — до 99.99%.
  3. О2 — в готовом металле наблюдается до 0.435% примесей.
  4. В виде чушек сплав О3 после производства содержит 98.49% чистого Sn.
  5. Наибольшее содержание примесей наблюдается в О4. Полезного металл здесь около 96.5%.

Из чистого продукта промышленность выпускает сплавы, отличие — физические характеристики, в том числе температура плавления, прочность, количество примесей.

На заметку. Температура плавления свинца достаточно низкая и за счет этого олово легко образует сплав с ним. Наиболее популярные и известные обывателю соединения свинца и олова: ПОС 30, ПОС 60 и подобные припои, производимые промышленностью.

Сплавы на основе олова

Включение в сплав того или иного металла напрямую зависит от сферы применения готового продукта. Выделяются две группы:

  1. Низкотемпературные. Сюда входят комбинации олова со свинцом, кадмием, цинком, сурьмой. Температура плавления таких сплавов олова — до 300 градусов.

Это мягкий материал, который чаще задействуется в креплениях узлов без динамических нагрузок на отрыв и растяжение.

  1. Высокотемпературные сплавы олова становятся подвижными после 300, до 600 градусов. Чаще всего это сплавы с долей серебра, меди, цинка. Тугоплавкий материал прочнее и требует более сложной технологии для качественного применения на практике.

На заметку. Для сравнения, чтобы паять мягкими сплавами в бытовых целях достаточно паяльника в 40-80 Вт. Для твердых сплавов потребуется горелка или фен с порогом нагрева 600-700 градусов.

Температура плавления припоев

Важный показатель — температура плавления олова и сплавов для пайки. Таблица поможет производить подбор прутков для проведения работ, требующих определенного порога нагрева. Например, микросхемы и платы майнингового оборудования прослужат значительно дольше, если в производстве применяется подходящий припой.

Температура плавления припоя указывается в диапазоне:

  1. Солидус — плавятся легкосплавные составляющие;
  2. Ликвидус — тугоплавкие добавки.
Маркировкаt плавления, градусы Цельсия
ПОС90183

 

220
ПОС63238
ПОС40238
ПОС30238
ПОС50222
ПОС18243277
АВИА-2250
ПОС25260
ПОССу-4-6244270
А300320
ПОМ3230250
П200А220225
ПОСК50-18142145
Сплав Розе94

Свойства

Олово — элемент периодической системы с хорошо изученными свойствами. Для правильного применения важно знать все особенности металла.

Химические

Как представитель группы легких металлов, олово имеет:

  • t кипения — 2630 градусов;
  • плотность кубометра — 7300 кг.

Материал очень теплоемкий, что позволяет активно передавать тепловую энергию.

Металлическое олово

Нахождение в среде с комнатной температурой делает металл невосприимчивым к воздействию с водой или воздухом. Процессы окисления значительно активизируются при повышении температуры до 150 градусов и выше.

Металл не стойкий к кислотам, реагирует или растворяется, в зависимости от кислоты. Это важно помнить при использовании материала в контакте с агрессивными средами.

Олово II

Полезная статья: Холодная сварка для металла

При нахождении на воздухе активно происходят окислительные процессы. Оксид олова, благодаря хорошей восстановительной способности, задействуется как сырье или исходный продукт для получения иных соединений олова.

Олово IV

Вещество получается за счет процесса окисления в среде кислорода.

Олово с валентностью 4 является основателем большого сегмента оловоорганических производных. Одно из применений — пестициды.

Физические

Отличительные черты олова:

  • наличие металлического блеска, непрозрачность;
  • серо-белый оттенок;
  • характерная ковкость;
  • высокая проводимость электричества и теплопроводность.
Серое и белое олово

Две разновидности отличаются физическими свойствами: первое диамагнетик. второе парамагнетик.

Кристаллическая модификация, за счет которой и происходит деление на белое и серое олово, может меняться. При охлаждении белого происходит преобразование кристаллической решетки с изменение в серую форму металла.

Соприкосновение двух видов олова ускоряет изменение кристаллов — белое быстрее преобразуется в серое. Явление получило название «оловяной чумы». Из-за активного изменения кристаллической структуры, происходит разрушение металла. Это является причиной разрушения предметов из данного материала, а так же ряда исторических событий.

В трудах историков можно найти упоминания об утраченных оловянных пуговицах на кителях военных в армии Наполеона. Суровая российская зима запустила «оловяную чуму» и оловянный элемент одежды превращался в пыль.

Изотопы

Олово имеет самое большое число стабильных изотопов. Отдельные изотопы применяются в спектроскопии, для гаммо-резонансного анализа.

Оптические

Олово умеренно анизотропично. Не является флуоресцентным веществом и не плеохроирует.

Полезная статья: Разряды сварщиков

Кристаллографические

Олову присущи:

  • тетрагональная сингония;
  • в пространственной группировке — I 41/amd
  • в точечной — 4/mmm.

История и происхождение названия

Первые упоминания о данном металле датируются 4 тысячелетием до нашей эры. В переводе с латиницы станнум — прочный. Название за металлом закрепилось с 4 века н.э. в применении к сплаву металла со свинцом.

Нахождение в природе

В природе металл представлен в форме руды. В зависимости от месторождения, содержание материала может колебаться в большую и меньшую сторону.

Месторождения

Мировое значение имеют районы добычи олова в Китае и юго-восточной части Азии. Разведанные запасы имеются в Южной Америке, Австралии. Для РФ места залегания оловосодержащих руд — Хабаровский край, Чукотка, Приморье.

Распространенность в природе

Металл распространен в природе за счет своих химических свойств — кислотных и основных. Незначительное содержание наблюдается в незагрязненных водах, концентрация растет в подземных водоемах. Разница и увеличение массовой доли наблюдается в воде, находящейся рядом с месторождениями.

Полезная статья: Сварочная дуга

Формы нахождения

Несмотря на то, что в породе или минеральных соединениях олово имеет рассеянную форму, встречается минеральный формат промышленной концентрации. Данная форма нахождения перспективна для добычи и переработки.

Твердая фаза минералы

Один из наглядных примеров — в виде кристаллов касситерита.

Присутствие в минералах-концентраторах сопровождается сопутствием железа, магнетитов, турмалинов. Исследованиями доказана высокая процентная составляющая олова в гранатах — до 5.8% от общего объема минерала.

Собственно минеральные формы

Сюда относятся самородный формат и сплавы, соединения из нескольких металлов со схожими свойствами. При довольно низкой концентрации Sn, подобные образования весьма распространены. С оловом присутствуют: железо, медь, кадмий, титан и другие металлы, в том числе драгоценные.

Коллоидная форма

Данная форма является результатом естественного процесса выпадения в осадок олова при нахождении в гидротермальных растворах. Коллоидные соединения важны в геохимических процессах олова, но находятся в стадии активного изучения ведущими химиками планеты.

Формы нахождения олова в жидкой фазе

Область, которая пока еще в меньшей степени изучена. Научное сообщество разделило формы жидкого формата на классы соединений:

  1. Ионных.
  2. Комплексных.
  3. Коллоидных.

Так как касситерит является основным «хранилищем» оловянного сырья на месторождениях, все изучения жидкой фазы металла связаны с нахождением форм данного минерала и различии их химических реакций.

Промышленные типы месторождений олова

Ученые поделили месторождения на формации:

  • оловоносных и редкометальных гранитов;
  • оловоносных пегматитов;
  • полевошпат-кварц-касситеритовая;
  • кварц-касситеритовая;
  • касситерит-силикато-сульфидная;
  • касситерит-сульфидная.

Принцип отнесения к формации — геохимические свойства и особенности металла.

Полезная статья: Осциллятор для инвертора

Промышленное получение

Активно применяемые технологии в производстве металла:

  1. Восстановительная плавка. В технологическом процессе задействуются отражательные печи. Температура плавления относительно низкая, олово производится в специальном шахтном оборудовании по методу плавки.
  2. Рафинирование. Делится на термический процесс (нагрев) и электролитический — связанный с химическим взаимодействием руды и реагентов.

Металл легко расплавить, что уменьшает энергетические затраты на производство.

Эффекты от воздействия соединений олова

Металл в чистом виде не токсичен и может быть использован в пищевой промышленности. Основную опасность представляют соединения с оловом в виде пара, пыли. Поэтому при работе с припоями и большом количестве паек следует позаботиться о защите органов дыхания.

На здоровье человека

При обычном питании ежесуточно в организм поступает до 3.5 мг металла. Тело также содержит небольшой объем Sn, с наибольшей локализацией материала в кишечнике.

Опасность паров или пыли металла заключается в формировании станноза — болезненное поражение легочной ткани. Соединение олова с водородом — сильное отравляющее вещество.

Доза, при которой человек будет испытывать отравление — 2 г единоразового попадания металла в организм.

На окружающую среду

Сопутствующие металлы и дополнительные вредные элементы при хранении и работе в пределах 600 градусов Цельсия не выделяются в атмосферу. ПДК не превышается и соответствует стандарту ГОСТ 12.1.005-76, для атмосферы величина составляет 0,05 мг на кубометр воздуха.

Полезная статья: Сварочный трансформатор

Сферы применения олова

Температура плавления разных соединений олова с иными металлами позволяет задействовать материал в следующих целях:

  1. Антикоррозионное покрытие черного металла (лужение).
  2. Пайка в радиотехнике, электронике, трубопроводах, элементах охлаждения и отопления.
  3. Спектроскопия.
  4. Совместно с титаном для производства сплавов.
  5. Имитация позолоты в форме дисульфида.
  6. Олово как фольга (станиоль) задействовано в производстве защитных покрытий.

На заметку: Металл является основой изготовления ответственных деталей, например в измерительных приборах.

За счет четкой реакции на температуру изготавливались плавящиеся предохранители, предотвращающие разрушение электрических и электронных систем.

Низкая температура плавления сделала олово востребованным металлом в различных направлениях промышленности. Благодаря различным сплавам с другими металлами были созданы качественные припои, активно применяемые во всех современных отраслях производства.

Да

78.67%

Нет

21.33%

Проголосовало: 75

Задавайте свои вопросы в комментариях, мы поможем Вам найти верный ответ.

фактов о олове | Живая наука

«Консервная банка», используемая для хранения продуктов. Большинство банок, используемых для этой цели, теперь изготовлены из луженой стали. (Изображение предоставлено: Серхио Стахник | shutterstock.com/»> Шаттерсток)

Олово — это элемент, который, возможно, наиболее известен тем, что используется в жестяных банках, которые в наши дни почти всегда изготавливаются из алюминия. Даже оригинальные жестяные банки, впервые представленные в 1800-х годах, были в основном стальными, покрытыми оловом.

Так что олово может показаться непритязательным, но не менее важным. Этот металл используется для предотвращения коррозии и производства стекла. Чаще всего он встречается в смеси или в сплаве с другими металлами. Олово, например, в основном состоит из олова.

Источники олова

Олово встречается относительно редко, по данным Геологической службы США, оно составляет всего около 2 частей на миллион в земной коре. Олово добывают из различных руд, главным образом из касситерита (SnO 2 ). Металл получают восстановлением оксидной руды углем в печи.

Очень мало олова было найдено в Соединенных Штатах, большая его часть на Аляске и в Калифорнии. По данным Национальной лаборатории Лос-Аламоса, металл в основном производится в Малайе, Боливии, Индонезии, Заире, Таиланде и Нигерии.

Использование олова

Возможно, самым важным историческим применением олова было производство бронзы — сплава меди и олова или других металлов, который изменил цивилизацию, положив начало бронзовому веку. Люди начали изготавливать или продавать бронзовые инструменты и оружие в разное время, в зависимости от географии, но принято считать, что бронзовый век начался около 3300 г. до н.э. на Ближнем Востоке.

Только факты

По данным Национальной лаборатории линейных ускорителей Джефферсона свойства олова:

  • Атомный номер (количество протонов в ядре): 50
  • Атомный символ (в Периодической таблице элементов): Sn
  • Атомный вес (средняя масса атома): 118,710
  • Плотность: 7,287 г на кубический сантиметр
  • Фаза при комнатной температуре: Твердое вещество
  • Температура плавления: 449,47 градуса по Фаренгейту (231,93 градуса по Цельсию)
  • Температура кипения: 4715 F (2602 C)
  • Количество изотопов (атомов одного и того же элемента с разным числом нейтронов): 51, 8 стабильных
  • Наиболее распространенные изотопы: Sn-112 (естественное содержание 0,97 процента), Sn-114 (0,66%), Sn-115 (0,34%), Sn-116 (14,54%), Sn-117 (7,68%), Sn-118 (24,22%), Sn-119 (8,59%), Sn- 120 (32,58%), Sn-122 (4,63%) и Sn-124 (5,79%)

Электронная конфигурация и элементные свойства олова. (Изображение предоставлено: Грег Робсон/Creative Commons, Андрей Маринкас (открывается в новой вкладке) Shutterstock (открывается в новой вкладке))

Старый металл

Использование олова в бронзе насчитывает около 5000 лет. Он также иногда появлялся в археологических записях сам по себе. Например, исследователи, проводившие раскопки в еврейском храме в Иерусалиме в 2011 году, обнаружили кусок олова размером с пуговицу, на котором было выбито арамейское слово «чистый для Бога». Согласно сообщению в газете «Гаарец», эта печать могла использоваться для обозначения церемониально чистых предметов для ритуалов.

Помимо бронзы, самым большим вкладом олова в человечество, вероятно, была скромная консервная банка. Консервная банка возникла из-за извечной проблемы, как прокормить находящуюся в движении армию. По данным Института производителей банок (да, даже у банок есть торговая организация), Наполеон Бонапарт предложил награду в 179 г.5 всем, кто смог бы придумать способ сохранения продуктов питания для использования в военных целях. В 1810 году французский шеф-повар Николя Аппер выиграл приз в 12 000 франков, изобретя консервирование — процесс запечатывания еды или напитка в банке или бутылке с использованием кипящей воды.

Это открытие открыло путь для изобретения консервной банки всего год спустя. В 1810 году британский торговец Питер Дюран получил патент на использование луженой стали для производства консервов. Олово устойчиво к коррозии, что делает его идеальным покрытием для относительно дешевой стали.

Консервная банка прибыла на американские берега в 1818 году, а производственная компания Thomas Kensett & Co запатентовала консервную банку в Америке в 1825 году. Гражданская война вызвала рост популярности консервной банки, поскольку генералы снова искали способ прокормить своих солдат.

Расцвет олова закончился в середине -го -го века, когда пивоварня Coors представила первую алюминиевую банку. Более дешевый, легкий и пригодный для вторичной переработки алюминий быстро обогнал олово и сталь.

Но у олова еще есть применение. Олово плюс элемент ниобий делают сверхпроводящий металл, используемый для проволоки. Для изготовления припоя используется сплав олова и свинца. Медь и другие металлы смешивают с оловом, чтобы получить олово, которое когда-то было обычным металлом для посуды. А оконное стекло получает свою шелковистую гладкую поверхность из формы из расплавленного олова, метод, называемый процессом Пилкингтона.

Кто знал?

  • Эти золотые статуэтки Оскара не из чистого золота. На самом деле они из металла Britannia с золотым покрытием. А металл Britannia состоит примерно из 92 процента олова (остальное — медь и сурьма).
  • Сн? Не должен ли атомный символ олова быть Tn вместо этого? На самом деле Sn — это сокращение от латинского слова «олово», stannum .
  • Когда олово сгибается при комнатной температуре, оно издает пронзительный скрипящий звук, известный как «оловянный крик», вызванный деформацией кристаллов олова.
  • При температуре ниже 13 градусов по Цельсию олово превращается в форму, называемую «альфа-олово». Это порошкообразное серое олово — аллотроп, другая форма элемента. Альфа-олово — это полупроводник, но, по словам химика Андреа Селла из Университетского колледжа Лондона, его трудно изготовить.

Текущие исследования

В последнее время технические исследователи были в восторге от графена, одноатомного слоя углерода, который одновременно тверже алмаза и растягивается, как резина. Вполне возможно, что следующее высокотехнологичное достижение, такое как графен, произойдет из скромного олова.

Исследователи из Стэнфордского университета и Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики изобрели слой олова толщиной в один атом, который они назвали станеном.

Станен особенный, потому что это первый материал, способный проводить электричество со 100-процентной эффективностью при комнатной температуре. Добавление нескольких атомов фтора поддерживает эту эффективность вплоть до температур, при которых работают компьютерные чипы, и выше – примерно до 212 F (100 C).

«Согласно закону Мура, количество транзисторов в плотной интегральной схеме удваивается примерно каждые два года», — сказал Live Science исследователь Йонг Сюй, ныне физик из Университета Цинхуа в Пекине. «Как следствие, плотность мощности интегральных схем увеличивается в геометрической прогрессии, что приводит к серьезным проблемам с энергопотреблением и рассеиванием тепла».

Сюй и его команда, в том числе физик Шоучэн Чжан из Стэнфорда, знали, что им нужен тяжелый элемент со свойствами так называемого «топологического изолятора». Топологический изолятор — это материал, который проводит электричество по своей поверхности, но не проводит электричество внутри себя.

«Многие топологические изоляторы были изготовлены из тяжелых элементов, включая ртуть, висмут, сурьму, теллур и селен», — сказал Сюй. «Ни один из них не был идеальным проводником электричества при комнатной температуре».

Олово ранее не изучалось для этой цели. Но Сюй и его коллеги обнаружили, что когда атомы олова располагаются в одном сотовом слое, свойства элементов меняются. Исследователи сообщили в ноябре 2014 года, что он становится идеальным проводником электричества при комнатной температуре, при этом не теряется ни один блуждающий электрон.0003

Электроника, изготовленная из станена, должна, таким образом, выделять меньше тепла и потреблять меньше энергии, чем их кремниевые аналоги.

Сюй и его сотрудники изготовили однослойное олово с помощью процесса, называемого молекулярно-лучевой эпитаксией, который конденсирует газообразные версии элемента в тонком слое внутри вакуума. По словам Сюй, это сложный процесс, требующий точной температуры и скорости роста слоя, чтобы обеспечить правильную атомную структуру. Команда надеется разработать более дешевые и простые способы производства станена в будущем.

«Следующим шагом будет выращивание высококачественных образцов станена в больших масштабах, а затем использование материала для фундаментальных исследований и практических применений», — сказал Сюй.

Подписывайтесь на Live Science @livescience, Facebook и Google+.

Дополнительные ресурсы

  • Лаборатория Джефферсона: Элемент Олово
  • Лос-Аламосская национальная лаборатория: Олово
  • Королевское химическое общество: Олово

Стефани Паппас — автор статей для журнала Live Science, освещающего самые разные темы — от геонаук до археологии, человеческого мозга и поведения. Ранее она была старшим автором журнала Live Science, но теперь работает внештатным сотрудником в Денвере, штат Колорадо, и регулярно публикует статьи в журналах Scientific American и The Monitor, ежемесячном журнале Американской психологической ассоциации. Стефани получила степень бакалавра психологии в Университете Южной Каролины и диплом о высшем образовании в области научной коммуникации в Калифорнийском университете в Санта-Круз.

Олово — Точка плавления — Точка кипения

Автор

Олово — Точка плавления и температура кипения

Точка плавления олова 231,912°C 9.

Температура кипения олова 2602°C .

Обратите внимание, что эти точки связаны со стандартным атмосферным давлением.

Температура кипения – насыщение

В термодинамике насыщение  определяет состояние, при котором смесь пара и жидкости может существовать вместе при данной температуре и давлении. Температура, при которой начинает происходить испарение  (кипение) при данном давлении, называется  температурой  насыщения или точкой кипения . Давление, при котором начинается испарение (кипение) при данной температуре, называется давлением насыщения. Когда ее рассматривают как температуру обратного перехода из пара в жидкость, ее называют точкой конденсации.

Точка плавления

В термодинамике точка плавления   определяет состояние, при котором твердое тело и жидкость могут существовать в равновесии. Добавление тепла превратит твердое вещество в жидкость без изменения температуры. Температура плавления вещества зависит от давления и обычно указывается при стандартном давлении. Когда ее рассматривают как температуру обратного перехода от жидкого к твердому, ее называют точкой замерзания или точкой кристаллизации.

Первая теория, объясняющая механизм плавления в объеме, была предложена Линдеманном, который использовал колебание атомов в кристалле для объяснения плавления. Твердые тела похожи на жидкости тем, что оба находятся в конденсированном состоянии, а частицы находятся гораздо ближе друг к другу, чем частицы газа. Атомы в твердом теле тесно связаны друг с другом либо в правильной геометрической решетке (кристаллические твердые тела, которые включают металлы и обычный лед), либо в неправильной (аморфное твердое тело, такое как обычное оконное стекло), и обычно имеют низкую энергию. движение отдельных атомов , ионов или молекул в твердом теле ограничивается колебательным движением вокруг фиксированной точки. Когда твердое тело нагревается, его частицы вибрируют быстрее, поскольку твердое тело поглощает кинетическую энергию. В какой-то момент амплитуда колебаний становится настолько большой, что атомы начинают вторгаться в пространство своих ближайших соседей и возмущать их, и начинается процесс плавления. Точка плавления  – это температура, при которой разрушающие вибрации частиц твердого тела преодолевают силы притяжения, действующие внутри твердого тела.

Tin – Properties

5
Element Tin
Atomic Number 50
Symbol Sn
Element Category Poor Metal
Фаза при STP Твердое вещество
Атомная масса [а.е.м.] 118,71
Плотность при STP [г/см3] 7,31
Electron Configuration [Kr] 4d10 5s2 5p2
Possible Oxidation States +2,4
Electron Affinity [kJ/mol] 107. 3
Electronegativity [Pauling scale] 1.96
1st Ionization Energy [eV] 7.3438
Year of Discovery unknown
Discoverer unknown
Thermal properties
Melting Point [Celsius scale] 231.93
Boiling Point [Celsius scale] 2602
Thermal Conductivity [W/m K] 67
Specific Heat [J/g K] 0.227
Heat of Fusion [kJ/mol] 7.029
Heat of Vaporization [kJ/mol] 295.8

 

Hydrogen1H Helium2He
Lithium3Li Beryllium4Be Boron5B Carbon6C Nitrogen7N Oxygen8O Fluorine9F Neon10Ne
Sodium11Na Magnesium12Mg Алюминий13Al Кремний14Si Фосфор15P Сера16S Хлор17Cl Argon18Ar
Potassium19K Calcium20Ca Scandium21Sc Titanium22Ti Vanadium23V Chromium24Cr Manganese25Mn Iron26Fe Cobalt27Co Nickel28Ni Copper29Cu Zinc30Zn Gallium31Ga Germanium32Ge Мышьяк33As Селен34Se Бром35Br Криптон36Kr
Rubidium37Rb Strontium38Sr Yttrium39Y Zirconium40Zr Niobium41Nb Molybdenum42Mo Technetium43Tc Ruthenium44Ru Rhodium45Rh Palladium46Pd Silver47Ag Cadmium48Cd Indium49In Tin50Sn Antimony51Sb Теллур52Те Йод53I Ксенон54Хе
Caesium55Cs Barium56Ba Lanthanum57La Hafnium72Hf Tantalum73Ta Tungsten74W Rhenium75Re Osmium76Os Iridium77Ir Platinum78Pt Gold79Au Mercury80Hg Thallium81Tl Lead82Pb Bismuth83Bi Polonium84Po Астатин85At Радон86Rn
Франций87Fr Radium88Ra Actinium89Ac Rutherfordium104Rf Dubnium105Db Seaborgium106Sg Bohrium107Bh Hassium108Hs Meitnerium109Mt Darmstadtium110Ds Roentgenium111Rg Copernicium112Cn Nihonium113Nh Flerovium114Fl Moscovium115Mc Livermorium116Lv Tennessine117Ts Оганесон118Ог
Cerium58Ce Praseodymium59Pr Neodymium60Nd Promethium61Pm Samarium62Sm Europium63Eu Gadolinium64Gd Terbium65Tb Dysprosium66Dy Holmium67Ho Erbium68Er Thulium69Tm Ytterbium70Yb Лютеций71Lu
Thorium90Th Protactinium91Pa Uranium92U Neptunium93Np Plutonium94Pu Americium95Am Curium96Cm Berkelium97Bk Californium98Cf Einsteinium99Es Fermium100Fm Mendelevium101Md Nobelium102No Lawrencium103Lr



сообщите об этом объявлении

Применение микроволновой плавки для извлечения порошка олова

[1] Лузгин-Лузгин Д. В., Се Г.К., Ли С., Иноуэ А., Йошикава Н., Машико К. и др. Микроволновый нагрев и спекание металлических стекол. J Alloys Compd 2009; 483 (1–2): 78–81. ссылка1

[2] Мондал А., Шукла А., Упадхьяя А., Агравал Д. Влияние пористости и размера частиц на микроволновый нагрев меди. Sci Sinter 2010; 42 (2): 169–82. ссылка1

[3] Анклекар Р. М., Агравал Д.К., Рой Р. Микроволновое спекание и механические свойства медной стали с ПМ. Порошковый металл 2001; 44 (4): 355–62. ссылка1

[4] Анклекар Р.М., Бауэр К., Агравал Д.К., Рой Р. Улучшение механических свойств и развитие микроструктуры деталей из меди и никелевой стали, подвергнутых микроволновому спеканию. Порошковый металл 2005; 48 (1): 39–46. ссылка1

[5] Плазл И. , Пипус Г., Колойни Т. Микроволновый нагрев проточного каталитического реактора в неоднородном электрическом поле. Айше Дж. 1997; 43 (3): 754–60. ссылка1

[6] Рой Р., Агравал Д., Ченг Дж., Гедеванишвили С. Полное спекание металлических порошковых тел в микроволновом поле. Природа 1999;399(6737):668–70 ссылка1

[7] Рыбаков К. И., Семенов В.Е., Егоров С.В., Еремеев А.Г., Плотников И.В., Быков Ю.В. Микроволновый нагрев токопроводящих порошковых материалов. J Appl Phys 2006; 99 (2): 023506 ссылка1

[8] Пэн Дж., Чжан Л., Ся Х., Цзюй С., Чен Г., Сюй Л. Новые технологии нетрадиционной металлургии. Пекин: Издательство металлургической промышленности; 2015.

[9] Бирнбойм А., Гершон Д., Каламе Дж., Бирман А., Кармель Ю., Роджерс Дж. и др. Сравнительное исследование микроволнового спекания оксида цинка на частотах 2,45, 30 и 83 ГГц. J Am Ceram Soc 1998;81(6):1493–501 ссылка1

[10] Мишра Р.Р., Шарма А.К. Явления взаимодействия микроволн и материала: механизмы нагрева, проблемы и возможности в обработке материалов. Compos Part A: Appl Sci Manuf 2016; 81: 78–97 ссылка1

[11] Ронг З. , Фань X, Ян Ф., Цай С., Ли Г. Горячее прессование, активируемое микроволновой печью: новый метод консолидации и его применение к соединениям на основе мелкокристаллического теллурида висмута. Порошковая технология 2014; 267:119–25 ссылка1

[12]  Ронг З., Фан Х., Ян Ф., Цай Х., Хань Х., Ли Г. Горячее прессование с активацией в микроволновой печи: новая возможность улучшить термоэлектрические свойства объемов Bi2Te3?xSex n-типа. Mater Res Bull 2016; 83: 122–7 ссылка1

[13] Ян Ф. , Фань Х., Ронг З., Цай Х., Ли Г. Снижение теплопроводности решетки из-за нанофазы, генерируемой in situ, в сплавах Bi0.4Sb1.6Te3 с помощью горячего прессования, активируемого микроволновым излучением. Дж Электрон Матер 2014; 43 (11): 4327–34 ссылка1

[14] Фан Х, Ронг З, Ян Ф, Цай Х, Хань Х, Ли Г. Влияние параметров процесса горячего прессования, активируемого микроволновым излучением, на микроструктуру и термоэлектрические свойства сплавов на основе Bi2Te3. J Alloys Compd 2015; 630: 282–7 ссылка1

[15] Чен Г. , Пэн Х., Зильбершмидт В.В., Чан Ю., Лю С., Ву Ф. Характеристики композитного припоя Sn-3.0Ag-0.5Cu с армированием TiC: физические свойства, паяемость и изменение микроструктуры при изотермическом старении. J Alloys Compd 2016; 685: 680–9 ссылка1

[16]  Минагава К., Какисава Х., Осава Й., Такамори С., Халада К. Производство мелкозернистых сферических бессвинцовых порошков припоя методом гибридного распыления. Sci Technol Adv Mater 2005; 6 (3–4): 325–9. ссылка1

[17] Plookphol T, Wisutmethangoon S, Gonsrang S. Влияние параметров процесса на бессвинцовый припой SAC305, полученный центробежным распылением. Порошковая технология 2011;214(3):506–12 ссылка1

[18] Гердес Т., Виллерт-Порада М., Парк Х.С. Микроволновое спекание черных материалов ПМ. В: Труды Международной конференции по порошковой металлургии и дисперсным материалам; 2006 г., 18–21 июня; Сан-Диего, США. Нью-Джерси: Федерация производителей металлических порошков; 2006.

[19]  Мишра П. , Упадхьяя А., Сети Г. Моделирование микроволнового нагрева твердых частиц металлов. Metall Mater Trans B 2006; 37 (5): 839–45. ссылка1

[20] Мондал А., Агравал Д., Упадхьяя А. Микроволновый нагрев порошка чистой меди с различным размером частиц и пористостью. J Microw Power Electromagn Energy 2008; 43 (1): 5–10 ссылка1

[21] Трипати М. , Саху Дж. Н., Ганесан П., Дей Т.К. Влияние температуры на диэлектрические свойства и глубину проникновения скорлупы масличной пальмы (OPS) и полукокса, синтезированного микроволновым пиролизом OPS. Топливо 2015; 153: 257–66 ссылка1

[22] Чандрасекаран С., Басак Т., Раманатан С. Экспериментальное и теоретическое исследование микроволнового плавления металлов. J Mater Process Technol 2011; 211 (3): 482–7. ссылка1

[23] Луо С. Д., Ян М., Шаффер Г.Б., Цянь М. Спекание титана в вакууме микроволновым излучением. Metall Mater Trans A 2011; 42 (8): 2466–74. ссылка1

Олово | Металлы и сплавы

  • Технические
    Документы
  • Видео

Высокочистое олово

Обладая температурой плавления 231,93°C (449,47°F) и своей коррозионной стойкостью, олово, особенно олово высокой чистоты (от 3N5 до 6N), становится все более популярным для ряда новых и инновационные приложения, включая аэрокосмическую и полупроводниковую промышленность.

Когда важна надежность, наши клиенты не соглашаются на более низкие уровни чистоты олова, которые могут привести к отказу. Indium Corporation напрямую поставляет олово и может гарантировать его чистоту в различных физических формах и уровнях до 9.Чистота 9,9999% (6N).

Все более высокие уровни чистоты необходимы для новых областей применения, таких как литография EUV, гальваническое покрытие для высокотехнологичной электроники, стандарты калибровки температуры и диски-подложки SEM.

Indium Corporation устанавливает стандарт, от добычи до упаковки продукции, для обработки коммерческих и высокочистых металлов индия, германия, галлия и олова. Качество гарантировано, потому что мы контролируем производственный процесс с самого первого шага.

Типичные примеси (частей на миллион)

  Класс
Примесь 3N5 4N8 5Н* 6Н*
Аг 15
Ал 5
Как 25 10 10 3
Би 28 2
CD 5
Ко 13
Медь 8 2
Fe 20 7 1 2
Никель 13
Пб 20 22 3 3
Зн 5
Общий уровень частей на миллион
*Ограниченная доступность

Indium Corporation имеет производственные мощности для производства олова с чистотой до 99,9999% (6N). Наличие чистоты 5N/6N ограничено. Испытания доступны по запросу для конкретных примесей.

Доступные физические формы олова (Sn):

Не управляйте несколькими поставщиками олова (Sn). Indium Corporation предлагает комплексное решение для олова с уровнем чистоты до 99,9999% (6N) в различных физических формах. Мы поставляем неочищенное олово (Sn) и можем преобразовать его в форму и геометрию, необходимые для вашего применения.

  • Слиток
  • Выстрел
  • Порошок
  • Изделия заказчика (сфера, проволока, трубки и др.)
Доступные марки:
  • 3N5
  • 4N8
Олово (Sn) Физические свойства
Атомный вес 118,71
Точка плавления 505,08 К (231,93°C или 449,47°F)
Точка кипения 2875 К (2602°C или 4715°F)
Плотность
  • 7,29 г/см3 β олово
  • 5,77 г/см3 α олово
  • 6,97 г/см3 жидкость при т. пл.
Фаза при комнатной температуре Твердый
Давление паров 986×10-6 Па при 1000°C
Поверхностное натяжение 544 мН/м при МП
Вязкость при температуре плавления 1,85 м·Па (=сП)
Удельная теплоемкость при 20°C 222 Дж/(кг·К)
Скрытая теплота плавления 14,2 кал/г
Теплопроводность при 20°C 65 Вт(м·К)
Коэффициент линейного расширения 19,9 x10-6 в 0OC
Усадка при затвердевании 2,80%
Объемная проводимость 15 МАКО
Твердость по Бринеллю при 20°C 3,9 (10 кг, 5 мм, 180 с)
Прочность на растяжение при 15°C 2100 фунтов на кв. дюйм
Скрытая теплота парообразования 520+/-20 кал/г

Спекание оловянного порошка | Природа

  • Опубликовано:
  • RF SMART 1 и
  • E. C. ELLWOOD 1  

Природа том 181 , страницы 833–834 (1958 г.)Процитировать эту статью

  • 356 доступов

  • 19 цитирований

  • Сведения о показателях

Abstract

БОЛЬШИНСТВО порошкообразных металлов заметно спекается при нагревании до температуры, которая при отсутствии посторонних факторов составляет примерно три четверти их абсолютной температуры плавления; Однако металлы с низкой температурой плавления, как правило, являются исключением из этого обобщения, поскольку их можно нагреть почти до точки плавления до того, как произойдет спекание. На самом деле нет никаких доказательств того, что когда-либо наблюдалось спекание олова 1 . Порошок олова обычно получают путем распыления расплавленного металла, и частицы порошка покрываются пленкой оксида олова; этот оксид не может быть восстановлен ниже точки плавления олова ни в какой атмосфере, обычно используемой при спекании. Уже установлено 2 , что спекание предварительно спрессованного порошка не приводит к дальнейшему уплотнению прессовки и не придает ей полезных свойств. Обычно предполагалось, но никогда не показывалось, что неспособность олова подвергаться спеканию связана с наличием невосстановленных оксидных пленок.

Это предварительный просмотр содержимого подписки, доступ через ваше учреждение

Варианты доступа

Подписаться на журнал

Получить полный доступ к журналу на 1 год

199,00 €

всего 3,90 € за выпуск

Подписаться

Расчет налогов будет завершен во время оформления заказа.

Купить статью

Получите ограниченный по времени или полный доступ к статье на ReadCube.

$32,00

Купить

Все цены указаны без учета стоимости.

Ссылки

  1. Гич, Г. А., « Прогресс в физике металлов », 4 , 174 (Pergamon Press, 1953).

    Google ученый

  2. Гринфилд, Л. Т., к.т.н. диссертация, Лондонский университет (1952).

Ссылки для скачивания

Информация об авторе

Авторы и организации

  1. Исследовательский институт олова, Fraser Road, Perivale, Greenford, Middlesex

    R. F. SMART & E.C. ELLWOOD

Авторы

  1. R. F. SMART

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

  2. E. C. ELLWOOD

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

Права и разрешения

Перепечатка и разрешения

Об этой статье

Дальнейшее чтение

  • Микроструктура, твердение и трибологические свойства композитов с оловянной матрицей, армированных частицами SiC и Zn

    • Фатеме Гасеми
    • Мохаммад Моазами-Гударзи
    • Хамидреза Наджафи

    Редкие металлы (2021)

  • Процесс последующей обработки прокатки полутвердого порошка

    • Ся Луо
    • Юн-Чжун Лю
    • Бин Ван

    Acta Metallurgica Sinica (английские буквы) (2015)

  • Окислительное поведение 7050 алюминиевых полос во время прокатки полутвердого порошка и механические свойства полос

    • Ся Луо
    • Юньчжун Лю
    • Хуэйфан Цзя

    Окисление металлов (2015)

  • Слоистые нанохлопья Sb2Te3 как халькогенидные диэлектрики

    • Пунита Шривастава
    • Кедар Сингх

    Журнал электронных материалов (2013)

  • Влияние атмосферы на спекание алюминия

    • Г. Б. Шаффер
    • Би Джей Холл

    Металлургические операции и материалы A (2002)

Комментарии

Отправляя комментарий, вы соглашаетесь соблюдать наши Условия и Правила сообщества. Если вы обнаружите что-то оскорбительное или не соответствующее нашим условиям или правилам, отметьте это как неприемлемое.

Достигнута температура припоя с золотым оловом

Сегодня компания Hitachi объявила об успешной разработке низкоплавкого стекла с температурой плавления 220-300°C («легкоплавкое стекло»). Это стекло было разработано как низкотемпературный герметик, который не содержит регулируемых материалов, таких как свинец, представляющий высокую нагрузку на окружающую среду, или легко испаряющихся галогенов, таких как фтор или йод.

Разработанное стекло станет частью линейки экологичных легкоплавких ванадатных стекол Hitachi Chemicals «Vaneetect», позволяющих использовать их даже при более низких температурах. Он относительно недорог по сравнению с золото-оловянным припоем, обычным низкотемпературным герметиком, и обеспечивает лучшие герметизирующие свойства, чем клейкие смолы, против воздуха и влаги. Кроме того, поскольку разработанное легкоплавкое стекло можно использовать с металлами, керамикой и смолами, а также плавить с помощью различных источников тепла, таких как электроплитки, инфракрасные лампы, лазеры и т. д., оно также открывает новые возможности. для устройства устройства и технологии процесса. Поставки образцов от Hitachi Chemical доступны с сегодняшнего дня.

В декабре 2009 года Hitachi и Hitachi Chemical успешно разработали экологически безопасное легкоплавкое ванадатное стекло «Vaneetect» с температурой запайки 350-400°C в качестве альтернативного герметика для токсичного легкоплавкого стекла, содержащего свинец и фтор. или относительно дорогой золото-оловянный припой. В феврале 2012 года Hitachi Chemical начала массовое производство Vaneetect, и теперь он применяется в электронных устройствах, таких как кварцевые генераторы и устройства MEMS. Однако припой с золотым оловом, который может герметизироваться в вакууме при температуре около 300 ℃, по-прежнему используется в высококачественных электронных устройствах. Кроме того, для повышения надежности электронных устройств, в которых в настоящее время используются клейкие смолы, в последние годы существует растущий спрос на повышенную устойчивость к воздуху/влаге.

Чтобы удовлетворить эту потребность, Hitachi и Hitachi Chemical начали разработку стекла, плавящегося при еще более низкой температуре, и, открыв технологию управления структурой стекла, сумели снизить температуру сварки с 350–400°C до 220–300°C и дополнительно улучшить устойчивость к воде и пару. Особенности разработанной технологии описаны ниже.

(1) Технология с более низкой температурой плавления

В прежней технологии изготовления легкоплавкого стекла низкая температура плавления, а также высокая герметичность и устойчивость к воде/пару достигались за счет легирования сетчатой ​​структуры стекла катионами, образующими слабые связи с ионами кислорода и/или имеют большой ионный радиус*6. На основе этой технологии был разработан метод управления структурой сетки стекла, позволяющий стабильно вводить ионы серебра с эффектом значительного снижения температуры плавления до 220-300 ℃. Регулируя количество ионов серебра, вводимых в структуру стекла, также можно контролировать температуру герметизации. Кроме того, за счет уменьшения количества катионов, которые легко связываются с молекулами воды, также была достигнута превосходная водо-/паростойкость.

(2) Особенности разработанного стекла

  • Воздействие на окружающую среду может быть сведено к минимуму, поскольку стекло не содержит свинца или галогенов.
  • Благодаря структуре стекла, состоящей только из оксидов, его можно нагревать и использовать в качестве уплотнения в атмосфере, вакууме или азоте.
  • Стекло можно нагревать с помощью различных источников тепла, таких как нагревательные плиты, инфракрасные лампы, различные лазеры и т. д. Кроме того, можно предотвратить термическую деградацию термочувствительных органических устройств или электронных устройств, использующих полимерные подложки, с помощью лазерного источника для нагревать только легкоплавкую стеклянную часть.

Учитывая вышеперечисленные особенности, разработанное стекло является потенциальной альтернативой золото-оловянным припоям и адгезивным смолам, а также в качестве низкотемпературного воздухонепроницаемого герметика для реализации структур устройств, которые до сих пор не существовали, или нового процесса. технологии. Hitachi Group продолжит активно разрабатывать и применять на практике новые технологии для снижения нагрузки на окружающую среду.


Узнать больше

Исследование показало, что вязкие материалы не подчиняются стандартным законам ниже пороговой точки плавления


Источник: Хитачи

Цитата : Легкоплавкое стекло 220-300С для герметизации: Достигнуты температуры золото-оловянного припоя (2012, 27 ноября) получено 2 октября 2022 г.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *