Температура плавления олова и свинца :: SYL.ru
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.
Достаточно часто предлагаются сплавы с различными добавками – со свинцом, серебром, медью, индием и другими. Температура плавления олова и свинца ниже, чем чистого олова, поэтому процесс пайки проходит быстрее.
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.
Какая температура плавления олова
При какой температуре происходит процесс плавления олова
Все металлы имеют свои особые свойства и характеристики. Еще со школьной программы многие из нас знают, что каждый металл имеет свою температуру плавления. В термодинамическом процессе кристаллическая решетка в металлах разрушается, и они из твердого состояния переходят в жидкое.
Металлы делятся на группы, в зависимости от их температуры плавления — легкие, средние и тугоплавкие. К первой группе легкоплавких металлов относится олово, а вот при какой температуре плавится этот редкий химический элемент мы и попытаемся выяснить.
Олово
Редкий металл олово в периодической таблице Д. Менделеева занимает 50-е место, относится к главной подгруппе IV группы в таблице пятого периода. Его масса составляет 118,710, в чистом виде он выглядит как серебристо-белый металл, мягкий, пластичный и ковкий, он отличается высокой коррозийной стойкостью. Редкий элемент по распространению в земной коре занимает 47-е место.
Основные месторождения в мире находятся в странах Юго-Восточной Азии — Китае, Таиланде, Малайзии, Индонезии. Есть также крупные месторождения в странах Южной Америки и Австралии. На территории России запасы руды олова есть на Чукотке, в Хабаровском и Приморском крае, в Якутии.
Немного истории
Людям этот редкий металл стал знаком еще до нашей эры, поскольку упоминается еще в Библии. Он был малодоступен людям, поэтому стоил очень дорого, изделия из олова встречаются редко среди изделий археологических раскопок Древнего Рима и Греции.
Его начали применять в бронзовом веке, олово в то время являлось стратегическим металлом, поскольку он входил в состав бронзовых изделий. Рецептура сплава меди и олова сохранилась и сейчас, но в настоящее время стали добавлять еще алюминий, свинец и кремний. Полученный сплав был очень твердым, замечательно отливался в формы, легко ковался и обрабатывался.
Из этого сплава делали украшения, посуду, но стоила она очень дорого. С редким элементом связано многое в длительном периоде развития общества с момента открытия олова.
Свойства олова, его температура плавления
В природе редкий металл может быть в двух формах нахождения — в горных породах и минералах. Чаще всего элемент встречается в виде оловянного камня — окисного соединения. Раньше его выплавляли из руды, которую находили в верхних слоях земной коры. В настоящее время такие полезные ископаемые практически исчезли, поэтому процесс добычи олова стал намного сложней.
- До того момента, когда металл попадает в плавильное отделение, руда и россыпи, в составе которых есть олово проходят процесс обогащения. После этого концентрат направляют в обжиговые печи и только затем плавят.
- Редкий элемент имеет невысокую планку плавления, процесс плавления начинается при +231,9 о С, при температуре +231,0 о С металл остается твердым.
Даже в охлажденном состоянии он легко гнется, а при нагревании становится податливым как пластилин. Процесс кипения олова начинается, когда температура во много раз превышает показатели плавления — 2630 о С.
- Элемент бывает белого и серого цвета, более темный цвет он приобретает, когда переходит в порошкообразное состояние, в порошке плотность элемента значительно ниже, чем когда он находится в твердом состоянии.
В процессе плавки используются шлаки, флюсы, присадки
Применение олова
- Этот элемент часто используют в качестве защитного слоя в атомной промышленности.
- Его также применяют в стекольной промышленности как полировку для стекла, оно в жидком состоянии выливается в емкость с расплавом.
- В печатной промышленности используется сплав олова с сурьмой и свинцом для создания печатного шрифта.
- Оловом прокатывают фольгу, элемент применяют в производстве труб и различных деталей, чтобы придать им антикоррозийную стойкость, ведь олово не ржавеет.
- Редкий элемент отлично проводит тепло, например, в производстве консервных банок он часто используется. В такой таре можно длительное время хранить продукты, поскольку олово нетоксичный элемент. Посуда долгий промежуток времени не подвергается разрушению.
- В ткацкой промышленности он также используется, но только соли металла. В основном это находит применение в производстве натурального шелка и для печати на ситцевой ткани.
- Элемент нашел применение и в медицине, например, в стоматологии для армирования некоторых видов пломб.
Редкий металл есть даже в организме человеке, его нехватка может отрицательно сказаться на росте, по этой причине он начинает замедляться.
Вывод
На сегодняшний день олово находит применение во многих отраслях промышленности, поскольку металл обладает целым рядом уникальных свойств. Спустя тысячелетия редкий химический элемент все так же востребован как в чистом виде, так и в сплавах с другими металлами.
Температура плавления олова и свинца
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:
- Структура не должна смачиваться жидким оловом. В противном случае форма может изменить свои размеры.
- 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:
- Существенно повышается срок эксплуатации. За счет серебра структура становится более устойчивой к процессу окисления.
- 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.
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.
Какая температура плавления у олова, свойства элемента
Олово представляет собой мягкий металл серебристо-белого цвета. Оно настолько ковкое и податливое, что его листы толщиной в тысячную долю миллиметра можно свернуть в трубочку. Такой материал называется оловянная бумага. В периодической таблице элементов Д. И. Менделеева этому элементу соответствует номер 50, атомный вес 118,69 и знак «Sn» (с лат. станнум). Известно 10 его стабильных изотопов. Получают металл в основном из минерала касситерита, представляющего собой диоксид олова.
В основном металл в сплаве со свинцом используется для пайки. Кроме того, его используют в качестве антикоррозионного покрытия для пищевых стальных тар, поскольку оно является нетоксичным. Композиты в составе с оловом используются в качестве фунгицидов, красок, зубной пасты (SnF2) и керамики.
История элемента
Этот элемент был открыт в 1854 году Халюсом Пелегрином. Однако его использование началось задолго до этой даты на Ближнем Востоке и Балканах около 2000 лет до нашей эры. В ту эпоху была открыта бронза (сплав олова и меди), которая дала название Бронзовому Веку. Производили из бронзы оружие и орудия труда, которые были более эффективны, чем камень и кость.
В античное время производство бронзы привело к развитию торговли между различными странами. Также существуют упоминания об этом металле в Ветхом Завете. Так, в Месопотамии делали бронзовое оружие, а в Древнем Риме покрывали оловом внутреннюю поверхность медных сосудов для повышения их коррозионной стойкости.
Общие свойства олова
Все свойства этого металла можно разделить на две большие группы: физические и химические.
Физические характеристики
Это серебристый ковкий металл, который легко окисляется при температуре окружающей среды, при этом цвет олова изменяется на темно-серый. Если согнуть пластину из этого металла, то можно услышать характерный звук, так называемый «крик олова», который возникает из-за трения между составляющими его кристаллами. Одной из ярко выраженных его характеристик является резкое ухудшение механических свойств при определенных условиях, носящее название «оловянная чума»: ниже температуры -18 °C происходит разрушение металла, и он начинает выглядеть, как серый порошок.
Чистое олово имеет две аллотропных модификации: серую и белую. Серая модификация имеет кубическую кристаллическую структуру, является полупроводником, очень хрупкая, имеет низкую плотность и стабильна при температуре ниже 13,2 °C. Белая аллотропная модификация имеет тетрагональную кристаллическую структуру, хорошо проводит электрический ток и стабильна при температурах выше 13,2 °C.
Плавится металл при относительно низкой температуре 232 °C (для сравнения: железо плавится при 1535 °C). При этом необходимо понимать, отвечая на вопрос, при какой температуре плавится олово, что плавится именно его белая аллотропная модификация. Несмотря на низкую температуру плавления, кипение металла происходит при относительно высокой температуре 2602 °C (железо кипит при 2750 °C).
Химические свойства
Наиболее важным минералом является касситерит, SnO2. Однако, в настоящее время неизвестны рудные месторождения с высоким процентным содержанием этого минерала. Большую часть касситерита в мире добывают из наносных залежей низкого качества. Именно из этого минерала получают олово в промышленных масштабах. Для этого касситерит измельчают, получая его концентрат, а затем он подвергается плавке вместе с коксом, кварцем и известью в доменной печи. После этого отливки в виде блоков проходят окончательную очистку от примесей висмута, меди и железа.
Химический элемент олово хорошо реагирует как с сильными кислотами, так и с сильными основаниями, однако относительно инертен в нейтральных растворах. Подвергается коррозии в присутствии окислительных сред, в отсутствии кислорода металл практически не подвергается коррозии. При окислении на поверхности металла образуется плотная оксидная пленка, которая защищает остальную его часть от дальнейшего окисления.
Если при растворении солей в воде образуется кислая среда, тогда в присутствии окислителей или воздуха олово вступает в реакцию. К таким солям относятся хлориды, например, алюминия и железа. Большинство неводных жидкостей, например, масла и спирты практически не вступают в реакцию с оловом. Само олово и его простые неорганические соли не являются токсичными, однако, некоторые органические композиты обладают токсичностью.
Оксид олова (II), SnO является кристаллом черно-синего цвета, который растворяется в кислотах и основаниях. Его используют для производства солей в гальванопластике и при производстве стекла. Оксид олова (IV), SnO2 представляет собой белую пыль, нерастворимую в кислотах. Его используют в качестве незаменимого компонента для окраски в розовых, желтых и коричневых керамиках, а также в диэлектриках и тугоплавких сплавов. Он является важным агентом при полировке мрамора и других декоративных камней.
Хлорид олова (II), SnCl2 является основным ингредиентом в оловянной кислоте для пайки. Хлорид олова (IV), SnCl4 используется в качестве химического ингредиента для придания веса шелковой ткани, а также для стабилизации некоторых парфюмерных продуктов и стабилизации цвета мыла, а SnF2, имеющий белый цвет и растворимый в воде, применяется в качестве добавки к зубным пастам.
Органические химические соединения на основе этого элемента — это такие соединения, в которых присутствует хотя бы одна связь олова с водородом, Sn-H, и в которых металл проявляет степень окисления +4. Органические соединения, которые нашли свое приложение в индустрии, обладают следующими химическими формулами:
Здесь R — органическая группа, например, метил, этил, бутил и другие, а X — неорганический элемент, например, хлор, кислород, флор и другие.
Сплавы на основе олова
Сплавы на основе олова также известны, как белые металлы, обычно содержат в своем составе медь, сурьму и свинец. Сплавы обладают различными механическими свойствами в зависимости от их состава.
Сплавы олова со свинцом нашли свое коммерческое использование для широкого набора составов. Так, 61,9% олова и 38,1% свинца соответствуют эвтектическому составу, градус затвердевания которого составляет 183 °C. Сплавы с другим соотношением этих металлов плавятся и кристаллизуются в широком интервале температур, когда существует равновесие между твердой и жидкой фазами. При такой кристаллизации в расплаве начинают выделяться твердые сегрегации, которые приводят к образованию различных структур. Сплав эвтектического состава, так как имеет наименьшую температуру плавления, используется в качестве предохранителя от перегрева компонентов электроники.
Также существуют сплавы, в которых помимо указанных металлов присутствует небольшое количество сурьмы (до 2,5%). Основной проблемой сплавов на основе олова и свинца является их отрицательное влияние на экологию, поэтому в последнее время разрабатываются их заменители, в которых не используется свинец, например, сплавы с серебром и медью.
Сплавы олова со свинцом и сурьмой используют для декоративных украшений, а некоторые сплавы олова, меди и сурьмы используют в качестве смазки для уменьшения трения в подшипниках, благодаря их антифрикционным свойствам. Помимо вышесказанных сплавов, олово используют в бронзовых сплавах и в сплавах с титаном и цирконием.
Использование элемента и его соединений
Все сферы человеческого производства, в которых прямо или косвенно используется этот элемент, перечислены ниже:
- Защита от коррозии и механического воздействия сталей и других металлов, например, при производстве консервных банок;
- Уменьшение хрупкости стекла, а также при производстве зеркал;
- В чеканных узорах на различной посуде;
- Использование в фунгицидах, красках, зубных пастах и различных пигментах.
- При получении различных сплавов, например, бронз.
- Для низкотемпературной пайки или пайки с мягким припоем;
- В составе со свинцом при производстве металлических листов для музыкальных инструментов;
- При производстве этикеток различной продукции;
- В сплавах, которые предохраняют от перегрева электрические аппараты и электронные микросхемы;
- В керамической индустрии для производства эмалей в качестве матирующего агента.
- В капсулах для закупоривания бутылок с вином. Производство таких капсул расширилось после запрета использования свинца в пищевой промышленности.
Эффекты от воздействия соединений олова
Активность соединений с этим элементом, так или иначе, влияет, как на организм человека, так и на экологию.
На здоровье человека
Как уже упоминалось, наиболее опасными для здоровья человека являются органические химические соединения олова. Эти вещества широко используются в индустрии, например, при производстве красок, пластика и пестицидов для агрикультуры. Кроме того, объемы производства органических соединений с этим металлом постоянно растут несмотря на то, что известны последствия отравления ими.
Эффекты от воздействия этих веществ на человека разнообразны, все зависит от типа соединения и от индивидуальных особенностей организма. Опасность соединения коррелирует с длиной связи между металлом и водородом, чем длиннее эта связь, тем менее опасно соединение. В связи с этим, самым опасным органическим веществом считается соединение олова с тремя этиловыми группами, водородные связи которого являются относительно короткими.
Попасть в организм человека эти вещества могут через еду, воздушно-капельным путем или от простого прикосновения к ним. Известны следующие эффекты воздействия органических соединений олова на организм человека:
- При нахождении в помещении, содержащем пары этого металла, сильное раздражение верхних дыхательных путей, кожных покровов и глаз;
- Головные боли, боли в желудке и отсутствие аппетита;
- Тошнота и рвота;
- Проблемы при мочеиспускании;
- Сильное потоотделение и одышка.
Перечисленные эффекты могут привести к более серьезным последствиям:
- Депрессия;
- Проблемы с печенью;
- Нарушение работы иммунной системы;
- Повреждение хромосом клеток и недостаток красных телец в крови;
- Повреждения мозга (нарушения сна, головные боли, провалы памяти, раздраженное состояние).
На окружающую среду
Как атомы олова, так и сам металл в чистом состоянии не являются токсичными ни для одного организма на земле, в свою очередь, практически все соединения с этим элементом органического характера являются вредными. Эти соединения могут находиться в окружающей среде в течение длительного периода времени. Они являются достаточно стойкими и практически не разлагаются под воздействием микроорганизмов, благодаря своим прочным водородным связям. Насколько бы малы ни были концентрации соединений этого металла в почве и воде, ввиду сказанного выше, они постоянно растут.
Известно, что органические оловянные соединения наносят большой вред водным экосистемам, поскольку они являются ядовитыми для грибов, водорослей и фитопланктона. Фитопланктон же является важным звеном водной экосистемы, поскольку он производит кислород для всех остальных живых организмов этой системы, а также является важной частью в пищевой цепи. Токсичность соединений олова различна для разных живых существ, например, трибутиловое олово является ядовитым для рыб и грибов, в то время как самым токсичным соединением для фитопланктона является трифеноловое олово.
Также известно, что органические соединения этого элемента оказывают отрицательное влияние на рост и репродуктивную функцию животных, нарушают работу ферментов. Такие соединения накапливаются главным образом в верхних слоях почвы и воды.
Плавка свинца и олова, температуры плавления металлов
Свинец — легкоплавкий металл, поэтому расплавить его довольно просто, даже не имея специального оборудования. Главное, что нужно знать — какова температура плавления свинца. От этого зависит выбор емкости, в которой будет происходить плавка. Для свинца подойдет обычная консервная банка, так как жесть для нее изготавливают из стали, которая плавится при температуре в несколько раз больше, чем у выплавляемого металла.
Свинец и его свойства
Грязно-серый цвет этого металла — результат того, что в атмосфере на его поверхности за короткое время образуется окисная пленка. Именно она придает такой невзрачный вид свинцу. Однако, если несколько раз провести напильником по поверхности металла, то под тонким слоем оксидной пленки станет видна блестящая поверхность с голубоватым оттенком. Это очень мягкий и тяжелый материал, он почти в полтора раза тяжелее стали. Плотность свинца — 11,34 г/куб.см, а плотность железа — 7,80 г/куб.см.
Свинец был открыт в древности примерно 4000 — 4500 лет до нашей эры. В современной промышленности его получение происходит в основном металлургическим способом из свинцовых руд и концентратов.
У свинца низкая температура плавления — всего 327 °C, а температура кипения — 1749 °C. Следует учитывать токсичность свинцовых паров и то, что этот химический элемент плохо выводится из организма. Чем больше нагревается расплавленный свинец, тем больше он испаряется. Поэтому помещение, в котором происходит плавка, должно хорошо проветриваться.
Именно благодаря невысокой температуре плавления свинец используют при изготовлении мягких припоев вместе с оловом.
Характеристика олова
Плавится при 232 °C, кипит при 2600 °C, отлично сплавляется с разными металлами, благодаря высокой пластичности хорошо поддается ковке. Паяльное олово используется в качестве припоя, так как оно хорошо смачивает металлы. Промышленное получение олова значительно сложнее чем свинца, поэтому оно гораздо дороже.
В отличие от свинца олово выглядит гораздо привлекательнее. Этот серебристо-белый металл безопасен для здоровья человека. Оловом часто покрывают поверхности металлических изделий в местах, где они контактируют с пищей: посуду, консервную жесть, пищевую фольгу и другие. Однако оловянная пыль и пары при вдыхании могут вызвать опасное влияние на человеческий организм. Кроме производства тары для продуктов питания, олово широко используется в разных припоях и других сплавах, например, в антифрикционных и подшипниковых. Этот материал значительно легче свинца, его плотность 7,3 г/куб.см.
Олово полиморфно, то есть оно может существовать в различных модификациях в зависимости от температуры. При температуре ниже 13 °C белое олово (β-модификация) переходит в серое олово (α-модификацию). В результате этого фазового перехода блестящие оловянные изделия рассыпаются в порошок серого цвета. Причем при контакте с порошком белое олово как бы заражается от него и превращается в серое. Такое явление получило название «оловянная чума».
По некоторым данным, именно оно стало главной причиной гибели экспедиции Роберта Скотта на Южный полюс. Керосин, хранившийся на промежуточных складах, вытек из канистр, пропаянных по швам оловом, которое рассыпалось в порошок на морозах Антарктики. Таким образом, члены экспедиции остались почти без топлива.
Припои для пайки
Припои классифицируют по разнообразным характеристикам: степени плавления при пайке, способу изготовления, основному металлу, способности к флюсованию и др. По температуре расплавления припои бывают:
- Легкосплавные, плавятся при менее 145 °C.
- Мягкие, плавятся при температуре от 145 °C до 400 °C.
- Твердые, температура плавления выше 400 °C.
Легкосплавные применяют для пайки материалов критичных к перегреву, можно назвать такие марки, как сплав Ньютона, сплав Гутри, сплав Вуда, ПОСВ 32−15−53.
Мягкие применяют для лужения и пайки швов посуды, электроаппаратуры, печатных плат, трубок теплообменников. Самые распространенные из них это оловянно-свинцовые (см. табл.1).
Твердые припои дают высокую прочность соединения и применяются для пайки несущих конструкций. К этим припоям относятся медно-цинковые (ПМЦ-36, ПМЦ-48, ПМЦ-54), серебряные (ПСр72, ПСр70, ПСр50, ПСр50Кд, ПСр12М) и другие.
Оловянно-свинцовые припои
Сплав олова со свинцом с содержанием олова от 10 до 90% называется припоем ПОС. Можно привести следующие обозначения марок таких припоев:
- ПОС40 — содержит 40% олова, остальное — свинец, плавится при 235 градусах, применяется в промышленности для лужения и пайки электроаппаратуры, изделий из оцинкованной стали;
- ПОС90 — 90% олова, 10% свинца, расплавляется при 222 градусах, нашел свое применение при изготовлении посуды и медицинской аппаратуры;
- ПОССу 30−0,5 — 30% олова, 0,5% — сурьма, остальное — свинец, жидким становится при 255 градусах, служит для лужения и пайки листов цинка, обычной и нержавеющей стали, проводов, радиаторов.
В зависимости от процентного соотношения олова и свинца изменяется температура плавления разных марок припоя.
Температуры плавления припоев (в °С). Таблица 1
Марка припоя | Температура начала плавления | Интервал затвердения | Температура полного расплавления |
---|---|---|---|
ПОС10 | 268 | 31 | 299 |
ПОС30 | 183 | 73 | 256 |
ПОС40 | 183 | 52 | 235 |
ПОС50 | 183 | 26 | 209 |
ПОС90 | 183 | 39 | 222 |
ПОССу 30−0,5 | 183 | 72 | 255 |
ПОССу 40−0,5 | 183 | 52 | 235 |
ПОССу 10−2 | 268 | 17 | 285 |
ПОССу 30−2 | 185 | 65 | 250 |
ПОССу 40−2 | 185 | 44 | 229 |
Плавление металлов
Плавление — это процесс перехода вещества из твердого состояния в жидкое. В отличие от сплавов, у чистых металлов плавление и затвердевание (кристаллизация) происходит при неизменной строго определенной температуре. По ней различают металлы:
- легкоплавкие, плавятся при температурах до 600 °C;
- среднеплавкие — от 600 °C до 1600 °C;
- тугоплавкие — свыше 1600 °C.
В таблице 2 указано, при какой температуре плавится свинец, при какой температуре плавится олово и другие металлы.
Температура плавления паяльного олова
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.
Припой состоит большей частью из олова с добавлением различных материалов. В структуру припоя могут входить следующие компоненты:
Олово (Sn) – представляет собой мягкий металл с температурой плавления + 231,9 С градусов. Олово растворяется в соляной и серной кислоте. Большая часть органических кислот на него не действуют. При воздействии комнатных температур олово не подвергается окислению, однако при ее снижении ниже +18 С и особенно ниже -50 С происходит разрушение кристаллической решетки металла, в результате чего олово приобретает серый оттенок.
Свинец (Pb) – очень популярный металл в изготовлении припоя за счет легкоплавкости. В чистом виде металл очень мягкий, легко обрабатываемый. У свинца окисляется только верхняя часть, контактируемая с воздухом. Металл легко растворяется в щелочи и кислотах, содержащих азот и органику.
Кадмий (Cd) – применяется для изготовления легкоплавких припоев в малых дозах совместно с оловом, висмутом или свинцом. В чистом виде – токсичен, температура его плавления + 321 С. Зачастую кадмий применяется в антикоррозийных целях.
Висмут (Bi) – один из самых легкоплавких металлов при использовании его в составе припоя с температурой плавления + 271 С. Висмут хорошо растворим в азотной кислоте, а так же в подогретом растворе серной кислоты.
Сурьма (Sb) – тугоплавкий металл с температурой плавления + 630,5 С. Не подвержен воздействию воздуха. Не окисляется. В припое дает эффект глянца. Металл токсичен.
Цинк (Zn) – хрупкий металл синевато-серого цвета с температурой плавления + 419 С. Быстро окисляется на воздухе. Используется в припоях аппаратуры, работающей во влажных условиях, за счет того, что покрывает под воздействием влаги пленкой окиси, защищающей места пайки. Цинк легко растворим в кислотах. Цинк вместе с медью применяется для твердых припоев, а так же кислотных флюсов.
Медь (Cu) – металл с самой высокой температурой плавления в изготовлении припоя + 1083 С. Не поддается воздействию воздуха, однако верхним слоем окисляется при попадании влаги. Медь применяется в тугоплавких припоях.
Припои разделяют на легкоплавкие и тугоплавкие.
Легкоплавкие припои нашли широкое применение при конструировании радиоаппаратуры и пайке радиоэлектронных компонентов, а так же при лужении дорожек радиомонтажных плат. Температура плавления легкоплавких припоев не выше + 450 С. В основу таких припоев обычно входит олово, свинец, кадмий, висмут или цинк. В радиоэлектронике большое применение получили припои с температурой плавления до + 145 С градусов. В процессе лужения обезжиренных и очищенных плат применяется сплав Розе или сплав Вуда. Температура плавления этих сплавов 70 – 95 градусов, поэтому они равномерно залуживают плату, опущенную в кипящую воду. В отечественной промышленности список легкоплавких материалов большей частью составляют припои оловянно-свинцовые или ПОС. В случае добавления в припой кадмия или висмута к окончанию добавляются буквы К или В. Цифра в окончании маркировки соответствует процентному содержанию олова в припое по отношению к свинцу (большей частью) и сурьме (в мелких количествах). Чем меньше цифра, тем припой более тугоплавкий но и более прочный. Буква Ф означает, что в состав припоя включен флюс. В последнее время из-за европейских экологических стандартов в фирменной аппаратуре применяется в основном бессвинцовый припой с относительно высокой для радиокомпонентов температурой плавления + 220 градусов. Ниже приведен список распространенных отечественных припоев:
ПОС-18 – состоит из олова (17 – 18%), сурьмы (2 – 2,5%) и свинца (79 – 81%). Применяется при низких требованиях прочности пайки, в основном для лужения металлов. Температура плавления +183 +270 градусов (начало плавления / растекаемость).
ПОС-30 – состоит из олова (29 – 30 %), сурьмы (1,5 – 2%), свинца (68 – 70%). Лужения и пайка меди, стали и их сплавов. Температура плавления +183 +250 градусов.
ПОС-50 – олово 49 – 50%, сурьма 0,8%, свинец 49 – 50%. Применяется для качественного спаивания различных металлов, в том числе и в радиоэлектронике. Плавление +183 +230 градуса.
ПОС-90 – олово 89 – 90%, сурьма 0,15%, свинец 10 – 11%. Высокопрочный припой с температурой плавки +18 + 222 градуса, применяемый в лужении деталей с последующим золочением и серебрением. Не применяется в установках с повышенной рабочей температурой.
Припои ПОС-40 и ПОС-60 в радиоэлектронике наиболее популярны. Для спаивания латуни или пластин для экранирования стоит применять ПОС-30. При поверхностном лужении дорожек на платах лучше всего использовать припои с содержанием кадмия или висмута ПОСК-50 или ПОСВ-33. Припои с флюсами и без их содержания для монтажа радиодеталей выпускаются в виде проволоки с толщиной 1 мм для пайки SMD элементов до 3 мм. для радиокомпонентов в обыкновенном корпусе. Для пайки металлов из стали или пайки крупных площадей, припои идут без флюса в трубках диаметром 5 мм. В импортной промышленности так же выпускают свинцово-оловянные шарики диаметром от 0,2 до 0,8 мм., предназначенные для пайки BGA чипов.
Тугоплавкие припои большей частью используются в промышленной пайке твердых металлов. Их температура плавления от + 450 до + 800 С. В состав таких припоев входят медь, серебро, никель или магний. Отличительной особенностью этих припоев является их прочность. Из-за высокой температуры плавления тугоплавкие припои в бытовых условиях для радиомонтажных работ не используются. Большей частью они используются для спаивания латуни, стали, меди, бронзы, чугуна и других металлов с высокой температурой плавления. Припои марки ПМЦ (припой медно-цинковый) применяется для спаивания латуни с содержанием меди (ПМЦ-42), бронзы и меди (ПМЦ-52). Данный припой выпускается в виде слитков определенных форм.
ПМЦ-42 – состоит из меди (40 – 45%), цинка (52 – 57%). Также в его состав входят сурьма, свинец, олово и железо. Его температура плавления + 830 градусов.
ПМЦ-53 – медь 49 – 53%, цинк 44 – 49%. Температура плавления +870 градусов.
В производстве припоев особое место занимают, пожалуй, самые дорогие тугоплавкие припои, основу которых составляет медь с добавлением серебра. Маркируются они как ПСР. Припои с серебром обладают высокой прочностью. Место пайки гибко и легко обрабатываемо. Температура таких припоев от +720 до +830 градусов. Высокотемпературные припои ПСР-10 и 12 используют для спаивания сплавов латуни и меди, ПСР-25 и 45 необходимы для работы с медью, бронзой и латунью. ПСР-70 – припой с максимальным содержанием серебра применяют в пайке высокочастотных элементов: волноводов, защитных контуров и т.д.
Существуют припои, применяемые для пайки алюминия на основе олова, цинка и кадмия. Главная проблема пайки алюминия заключается в его быстром окислении на воздухе, поэтому алюминий паяют в масле с использованием ультразвуковых паяльников.
От правильно выбранного флюса довольно сильно зависит качество пайки, ровность шва и его аккуратность. Флюс при нагреве должен образовывать тонкую растекающуюся пленку на поверхности припоя, которая усиливает сцепление припоя с металлом. Чем меньше температура плавления флюса, тем качество пайки лучше. Так же температура его плавления должна быть ниже температурных режимов плавки припоя. Промышленность сегодня изготовляет флюсы двух типов.
– Химически активные флюсы, в состав которых входит, как правило, кислотосодержащие реагенты (ортофосфорная и соляная кислоты, хлористый цинк, хлористый аммоний). Данные флюсы прекрасно справляются с жирными налетами и окислами, однако, недостаточная промывка места пайки со временем приводит к «выеданию» металла и его коррозии, где остался кислотосодержащий флюс. На практике кислотосодержащие флюсы стараются в быту использовать как можно реже, особенно в радиоэлектронике, поскольку они ведут к разрушению текстолита, к тому же, при попадании на кожу человека такие флюсы вызывают ожоги, а их пары при вдыхании человеком особо токсичны. К наиболее популярным активным флюсам относится паяльная кислота, ортофосфорная кислота, хлористый цинк, бура, нашатырь, представляющий собой хлористый аммоний.
– Химически пассивные флюсы помогают удалить жировые отложения, а так же в меньшей степени удаляют окислы. Примером может быть канифоль, стеарин, воск. Сами по себе это органические вещества, не вызывающие коррозии, которые служат не только важной сост авляющей при пайке радиокомпонентов, но и выполняют защитную функцию от окисления. Новомодной тенденцией стало использование флюсов ЛТИ, для пайки легкоплавкими припоями. С их помощью можно осуществлять пайку оцинкованных контактов, свинец, очищенное железо, нержавеющую сталь и т.д. В их состав входит спирт, канифоль, малая доза кислоты, триэтаноламин. Для подобной пайки применяют ЛТИ флюс совместно с паяльной пастой. Единственный их минус заключается том, что под действием температуры в месте спайки остаются темные пятна. Пары флюса вредны для человека. Исключение только составляет флюс ЛТИ-120, который не содержит нежелательных компонентов: солянокислотного анилина и метафенилениамина.
Наименования флюсов и их применение
Канифоль сосновая – самый простой, дешевый и доступный вид флюса с низким током утечки. Относится к классу химически пассивных флюсов. На рынке она доступна в свободной продаже из-за популярности. Применяется практически широком спектре радиомотажных работ. Умеренно растворяется в спирте с добавлением глицерина, благодаря чему стали популярны среди радиолюбителей спирто-канифольные флюсы.
Ортофосфорная и паяльная кислота – опасные химически активные флюсы. Применяется при паке сильно окисленных металлов, низколегированных сталей, никеля, а так же их сплавов. После пайки обязательным условием является очистка места спаивания 5% раствором соды, чтобы погасить кислотную активность и выедание металла. Паяльная кислота особо эффективна при температуре 270 – 330 градусов.
Паяльная кислота ПЭТ – оптимальная температура процесса пайки с ее применением 150 – 320 градусов. Применяется при спаивании углеродистых сталей, латуни, меди, никеля.
Паяльный жир – существует в двух видах: активный и нейтральный. Применяется для окисленных деталей, состоящих из черного или цветного металла. Активный паяльный жир в радиоконструировании не применяется. Нейтральный паяльный жир не содержит активных компонентов, поэтомуможет использоваться для пайки радиодеталей.
БУРА – необходима при высокотемпературной пайке высокоулеродитсых металлов: чугуна, меди, стали и т.д.
ТАГС – флюс на глицериновой основе для радиомонтажа. Из-за остаточного сопротивления нуждается в отмывке спиртом.
Флюсы ЗИЛ – хорошо подходят спаивания стали, латуни, меди легкоплавкими припоями на основе висмута.
Ф-38Н ПЭТ – сильно химически активный флюс. Применяется для пайки быстро окисляемых на воздухе металлов при температуре выше 300 градусов. Им паяют нихром, манганин, бронзу. Обязательное применение при его использовании средств индивидуальной защиты. Промывка щелочью так же обязательна
Активные флюсы ФИМ – пайка окисленного серебра, платины. Требует отмывки водном раствором с содержанием соды. В составе флюса фосфорная кислота.
ФКДТ и ФКТ ПЭТ – популярный неактивный флюс широкого применения для лужения проводов и медных контактов в РЭА.
ФТС – бесканифольный пассивный флюс без дыма. Предназначен для пайки радиодеталей.
Паяльная паста «Тиноль» – специальный химический флюс для пайки SMD радиодеталей термофеном паяльной станции.
Флюс-гель ТТ – флюс с индикатором химической активности красноватого оттенка для широкого спектра пайки. При воздействии температурой обесцвечивается, указывая на отсутствие активных компонентов. Не требует отмывки.
СТ-61 – паяльная паста пассивная. А – температура плавления +200 градусов, В – для компьютерных и мобильных радио запчастей, С – канифоль.
IF 8001 Interflux – один из лучших флюсов для бессвинцовой пайки SMD компонентов, в том числе и работы с BGA чипами. Довольно дорогой. Не требует смывания.
IF 8300 BGA Interflux (30cc) – для пайки корпусов BGA. Представляет собой гель. Без вредного галогена.
IF 9007 Interflux BGA – паяльная безотмывочная паста для пайки свинцовым припоем. После работы оставляет едва заметный слой флюса с высоким удельным сопротивлением.
FMKANC32-005 – крем слабоактивированный безотмывочный. Показывает хорошие результаты при пайке BGA чипов и работе с инфракрасными паяльными станциями.
Классификация импортных флюсов
Нередко в маркировке импортных флюсов можно встретить маркировочные символы. Рассмотрим ниже их обозначение.
«R» – канифоль, которая идет либо в чистом виде, либо в виде раствора (спирто-канифоль). Химически пассивный флюс, поэтому перед применением требует ручной зачистки поверхности спаиваемых компонентов от окислов. После окончания работ требует отмывки спиртом или ацетоном.
«RMA» – флюс на основе канифоли с небольшим добавлением активаторов (органических кислот и их соединениями). При термической обработке кислотосодержащие активаторы испаряются. Для их применения необходима вытяжка. Оптимальная пайка достигается с использованием горячего воздуха.
«RA» – активированная канифоль. По заверению производителей из-за низкой активности кислот не оказывает коррозийных процессов на место пайки, поэтому не требует отмывки. Мы бы все таки рекомендовали после работы с ним использовать слабый раствор щелочи или спирт для отмывки, если речь не идет о BGA пайке!
«SRA» – кислотные флюсы активного действия для пайки нержавеющей стали, никеля. В электронике практически не используются из-за разрушающего действия кислот. После пайки таким флюсом изделие нуждается в тщательной отмывке спиртом или ацетоном.
Так же нередко к импортным флюсам к названию добавляют надпись «no clean», которая означает, что данный флюс не требует смывки. Такие флюсы нередко применяют при пайке радиокомпонентов, где очистка после пайки деталей затруднена физически. Например, при пайке BGA микросхем.
Какие существуют паяльники. В каких случаях их применяют [Советы начинающему радиолюбителю, Радиоприемники и их ремонт, Самоучитель игры на паяльнике]
Пая́льник — ручной инструмент, применяемый при луженииипайкедля нагрева деталей,флюса, расплавленияприпояи внесения его в место контакта спаиваемых деталей. Рабочая часть паяльника, обычно называемая жалом, нагревается пламенем (например, отпаяльной лампы) илиэлектрическим током.
Мощность электрического паяльника для монтажа электронных и радиотехнических устройств обычно составляет 30 — 40 Вт. Однако при монтаже полупроводниковой аппаратуры такой паяльник может оказаться чрезмерно мощным, вызовет недопустимый перегрев транзисторов, поэтому целесообразно обзавестись также маломощным паяльником мощностью примерно 15 Вт. Полезно также иметь в комплекте низковольтный маломощный паяльник, питаемый от сети через понижающий разделительный трансформатор с заземленной вторичной обмоткой. Такой паяльник не только уменьшает опасность перегрева полупроводникового прибора или .печатной платы, но и безопасен в смысле попадания на корпус его напряжения сети. Если же окажется необходимым при .монтаже припаять, допустим, провод к металлическому шасси или к другой массивной металлической поверхности, то для ее прогрева мощности в 30 — -40 Вт может оказаться недостаточно. В этих случаях приходится использовать более мощные паяльники (до 60 Вт и более). Таким образом, в наборе полезно иметь несколько паяльников разной мощности, однако на первый случай можно ограничиться одним — мощностью 30 — 40 Вт.
Паяльники с периодическим нагревом
Молотковые и торцевые паяльники представляют собой массивный рабочий наконечник, закрепленный на относительно длинной металлической рукоятке, длина которой обеспечивает безопасность в обращении с инструментом. Для выполнения нестандартных работ паяльники подобного типа снабжаются фасонными наконечниками. Нагрев этих паяльников осуществляется внешними источниками тепла. Это наиболее старый вид паяльников (известны с античности).
Дуговой паяльник — нагрев паяльника осуществляется электрической дугой, периодически возбуждаемой между угольнымэлектродом, помещенным внутри паяльника и наконечником. Дуговой паяльник массой 1 кг нагревается до температуры 500 °C при напряжении 24 В в течение 3 мин, потребляемая мощность 1,5—2,0 кВт.
Паяльники с постоянным нагревом
Электропаяльники имеют встроенный электронагревательный элемент, работающий от электросети, от понижающего трансформатора либо от аккумуляторов.
Газовые — паяльники со встроенной газовой горелкой (горючий газ подаётся из встроенного баллончика со сжиженным газом, или, реже, газ подаётся по шлангу от внешнего источника).
Паяльники, работающие на жидком топливе — схожи с газовыми, но нагрев осуществляется пламенем сгорающего жидкого топлива.
Термовоздушные — в них нагрев деталей, расплавление припоя происходит путем обдува их струёй горячего воздуха. В этом он напоминает промышленный фен, но, в отличие от него, используется тонкая струя воздуха.
Инфракрасные — нагревание осуществляется источником инфракрасного излучения.
Электропаяльники малой мощности (5—40 Вт) обычно используются для пайки электронных компонентовпри помощи легкоплавкихоловянно-свинцовыхприпоев; это основной инструмент электромонтажника и электромеханика.
Мощные электропаяльники (100 и более Вт) используются для пайки и лужения массивных деталей.
Термостабилизация жала позволяет использовать паяльники большой (50—100 Вти более) мощности и при пайке электронных компонентов без риска их перегрева — это полезно при работе с многослойными печатными платами, а также при демонтаже многовыводных ИС.
Паяльники для монтажа и ремонта электронных устройств часто изготовляются на низкие рабочие напряжения, от 12 до 36 В. Питают такой паяльник через понижающий трансформатор. Пониженное напряжение значительно снижает вероятность повреждения полупроводниковых электронных компонентов ёмкостными наводками, амплитуда которых на жале обычного паяльника на 220 В достигает десятков, а то и 100—150 вольт, даже при отличной изоляции нагревателя.
Для максимальной защиты от статического электричества и электромагнитных наводок жало паяльника заземляют, уравнивая потенциалы жала, рабочей поверхности, монтируемой конструкции и оператора (для заземления тела человека используется заземляющий браслет).
Следует предостеречь против распространенной ошибки — питания паяльника при работе с электронными устройствами от тиристорного регулятора напряжения — (диммера). Выходное напряжение такого регулятора имеет несинусоидальную форму с крутыми фронтами в моменты открытия тиристора, и следовательно, имеет большой уровень высокочастотных гармоник. Это ведёт к появлению импульсов напряжения большой амплитуды на жале (ёмкостная наводка через ёмкость нагреватель — жало), способных вывести из строя многие полупроводниковые приборы и микросхемы, особенно это относится к приборам с изолированным затвором.
Также возрастает вероятность пробоя изоляции между нагревательным элементом паяльника и жалом, особенно если она слюдяная.
Как пользоваться мультиметром [Как пользоваться мультиметром] Методы поиска неисправностей [Справочное пособие по ремонту электрических и электронных систем]
Для пайки паяльником применяется припой, а чтобы припой хорошо растекался по поверхности соединяемых пайкой деталей, используют вещество, которое называется флюс. В зависимости от металла деталей и их размеров, крепости и герметичности пайки необходимо выбирать определенную марку припоя и флюса. Информация в таблицах поможет Вам подобрать необходимый припой и флюс для пайки.
Марки мягких припоев для пайки паяльником
Основным компонентом при пайке электрическим паяльником является оловянно-свинцовый припой. Он выпускается в виде проволоки или трубки разных диаметров. Трубчатый припой внутри заполняется канифолью. Такой припой очень удобен при работе, так как не требует дополнительного брать на жало паяльника флюс.
Припой представляет собой сплав легкоплавких металлов. Как правило, в состав припоя входит олово. Можно паять и чистым оловом, но оно дорогое и поэтому в олово добавляют дешевый свинец. Олово является экологически чистым металлом и его можно применять в качестве припоя для пайки в чистом виде пищевой посуды и медицинских инструментов. Если согнуть или сжать трубочку из чистого олова, то она хрустит. Чем больше в составе припоя свинца, тем темнее поверхность припоя.
Припои маркируются буквами и цифрами. Например ПОС-61, что обозначает П – припой, О – оловянный, С – свинцовый, 61 – % содержания олова. ПОС-61 является самым распространенным, так как подходит для пайки в большинстве случаев. В народе ПОС-61 часто называют третник , так как в его составе третья часть свинца (Pb).
Припои бывают мягкие и твердые. Температура плавления мягких припоев ниже 450˚С. Твердые припои плавятся при нагреве свыше 450˚С и для пайки электрическим паяльником не используются.
Основные технические характеристики мягких припоев
для пайки электрическим паяльником
Марка припоя | Состав % от общей массы | Температура плавления ˚С | Прочность при растяжении кг/мм | Область применения |
---|---|---|---|---|
Сплав Вуда | Олово – 12,5 Свинец – 25 Висмут – 50 Кадмий – 12,5 | 68,5 | – | Для пайки и лужения деталей, чувствительных к перегреву, для изготовления предохранителей, токсичен |
Сплав д Арсе | Олово – 6,9 Свинец – 45,1 Висмут – 45,3 | 79 | – | Для пайки и лужения деталей, чувствительных к перегреву, для изготовления предохранителей |
ПОСВ-50 Сплав Розе | Олово – 25 Свинец – 25 Висмут – 50 | 94 | – | Для пайки и лужения деталей, чувствительных к перегреву |
ПОСВ-33 | Олово – 33,4 Свинец – 33,3 Висмут – 33,3 | 130 | – | Для пайки деталей из меди, латуни, константана с герметичным швом |
ПОС-61 (третник) | Олово – 61 Свинец – 39 | 190 | 4,3 | Для пайки и лужения токоведущих частей из меди, латуни и бронзы с герметичным швом |
ПОС-61М | Олово – 61 Свинец – 37 Медь – 2 | 192 | 4,5 | Для лужения и пайки тонких медных проводов и печатных проводников |
ПОС-90 | Олово – 90 Свинец – 10 | 220 | 4,9 | Для лужения и пайки посуды для пищи и медицинских инструментов |
ПОС-40 | Олово – 40 Свинец – 60 | 238 | 3,8 | Для лужения и пайки контактных поверхностей в радиоаппаратуре и деталей из оцинкованной стали |
ПОС-30 | Олово – 30 Свинец – 70 | 266 | 3,2 | Для лужения и пайки деталей из меди, ее сплавов и стали |
ПОС-10 | Олово – 10 Свинец – 90 | 299 | 3,2 | Для лужения и пайки контактных поверхностей в радиоаппаратуре |
Авиа – 1 | Олово – 55 Цинк – 25 Кадмий – 20 | 200 | – | Для пайки тонкостенных деталей из алюминия и его сплавов, токсичен |
Авиа – 2 | Олово – 40 Цинк – 25 Кадмий – 20 Алюминий – 15 | 250 | – | Для пайки тонкостенных деталей из алюминия и его сплавов, токсичен |
Удельное электрическое сопротивление оловянно-свинцового припоя (проводимость) составляет 0,1-0,2 Ом/метр, алюминия 0,0271, а меди 0,0175. Как видите, припой проводит ток в десять раз хуже, чем медь или алюминий.
Наиболее распространенным припоем является ПОС-61, его еще называют третник. Он отлично подходит для пайки и лужения токоведущих частей из меди, латуни и бронзы с герметичным швом и не дорогой. Подходит практически для всех случаев пайки в быту.
Флюс для пайки паяльником
Флюс это вспомогательное вещество, необходимое для освобождения поверхностей спаиваемых деталей от окислов и лучшему растеканию припоя по поверхности металла при пайке. Без применения флюса выполнить паяльником качественную пайку практически не возможно.
При приготовлении наиболее популярных флюсов для пайки электрическим паяльником, применяется канифоль. Ее получают из древесины деревьев хвойных пород, в основном сосны. При температуре около 50°С канифоль размягчается, а при 250°С начинает кипеть.
Канифоль не устойчива к воздействию атмосферной влаги – гидролизуется. Она состоит на 85-90% из абиетиновой кислоты. Если не удалить остатки канифоли после пайки то происходит окисление места пайки. Многие этого не знают и считают, что канифоль для металла безвредна. Кроме того, впитывая воду из атмосферы, канифоль увеличивает свою проводимость и может нарушать работу электронных устройств, особенно высоковольтных их цепей.
Популярные флюсы для пайки электрическим паяльником
Наименование флюса | Состав % от общего объема | Область применения флюса | Способ приготовления флюса | Удаление остатков флюса | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Канифольные не активные флюсы | ||||||||
Канифоль светлая | Канифоль светлая – 100 | Пайка меди и ее сплавов легкоплавкими припоями | Готов к использованию | Спиртом или ацетоном, кистью | ||||
Спирто – канифольный | Канифоль – 20 Спирт – 80 | Пайка меди и ее сплавов легкоплавкими припоями в труднодоступных местах | Растворить в этиловом спирте порошок канифоли | |||||
Глицерино – канифольный | Канифоль – 6 Глицерин -14 Спирт – 80 | Герметичная пайка меди и ее сплавов легкоплавкими припоями в труднодоступных местах | Растворить в этиловом спирте порошок канифоли, затем добавить глицерин | |||||
Канифольные активные флюсы | ||||||||
Канифольный хлористо-цинковый | Канифоль – 24 Хлористый цинк – 1 Спирт – 75 | Пайка цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металлов | Растворить в этиловом спирте смешанные порошки канифоли и хлористого цинка | Ацетоном, кистью | ||||
Канифольный хлористо-цинковый (флюс паста) | Канифоль – 16 Хлористый цинк – 4 Вазелин – 80 | Пайка повышенной прочности цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металлов | Смешать порошки канифоли и хлористого цинка с техническим вазелином | |||||
Кислотные активные флюсы.![]() | ||||||||
Хлористо-цинковый | Хлористый цинк – 25 Соляная кислота – 1 Вода – 75 | Пайка деталей из чёрных и цветных металлов | Кислоту медленно вливают в посуду до ¾ ее высоты с кусочками цинка, когда перестанут выделения пузырьки водорода, флюс готов | Промывка водой или раствором питьевой соды в воде, кистью | ||||
Канифоль – 16 Хлористый цинк – 4 Вазелин – 80 | Флюс паста. Пайка повышенной прочности цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металлов | Смешать порошки канифоли и хлористого цинка с техническим вазелином | ||||||
Канифоль – 24 Хлористый цинк – 1 Спирт – 75 | Пайка цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металлов | Растворить в этиловом спирте смешанные порошки канифоли и хлористого цинка | ||||||
ФИМ | Ортофосфорная кислота (плотность 1,7) – 16 Спирит этиловый – 1,6 Вода – остальное | Пайка меди, серебра, константана, платины, нержавеющей стали, черных и других металлов | Кислоту медленно вливают в посуду и затем добавляют спирт | Промывка водой, кистью |
Флюс на основе спирта и растворителей требуется хранить в герметичной таре, иначе жидкость быстро испарится. Очень удобна для этих целей бутылочка от маникюрного лака. Всегда и кисточка под рукой, которой удобно наносить флюс на место пайки. Такую бутылочку практически в любом доме можно найти. Еще ее достоинство, кисточка и закрутка не растворяются спиртом и растворителем. Перед наполнением флюсом обязательно нужно тщательно вымыть бутылочку и кисточку от лака. Если лак сильно застыл, то налить ацетона и оставить. Через время лак растворится.
В бутылочке я и приготавливаю спирто-канифольный флюс. Сначала через воронку из бумаги насыпаю порошок канифоли и затем заливаю спиртом. Легко налить спирт в узкое горлышко бутылочки, если прикоснуться горлышком бутылки со спиртом к кисточке, предварительно смоченной в спирте. Лить нужно очень медленно и ни одной капли не прольете. Со временем спирт испаряется и флюс становится густым. Тогда нужно его разбавить спиртом до требуемой консистенции.
В качестве флюса я часто использую не документированный флюс аспирин (ацетил салициловая кислота), который применяют в качестве лекарства. С помощью его, можно без предварительной подготовки, залудить медные и стальные поверхности. На основе аспирина легко готовится и жидкий флюс для пайки паяльником, достаточно таблетку растворить в небольшом количестве спирта, ацетона или воды.
Паяльные пасты (тиноль) для пайки
Паяльная паста (тиноль) представляет собой композицию из припоя и флюса. Паста не заменима при пайке паяльником в труднодоступных местах, и при монтаже бескорпусных радиодеталей. Паста наносится лопаткой в нужном количестве на место пайки и затем прогревается электрическим паяльником. Получается красивая и качественная пайка. Особенно удобно ее применение при отсутствии опыта работы с паяльником.
Пасту можно изготовить самостоятельно. Для этого нужно выбрать марку припоя, подходящего для пайки требуемого металла. Далее напильником с крупной насечкой напилить из прутка опилок. Затем в подобранный из таблицы жидкий флюс для пайки добавлять, перемешивая опилки до получения состава пастообразного состояния. Хранить пасту нужно в герметичной упаковке. Срок хранения пасты не более полгода, так как опилки припоя со временем окисляются.
Какова температура плавления припоя? — Производство печатных плат и сборка печатных плат
Припой является важным элементом, обычно используемым в электронной промышленности. Использование припоя невозможно переоценить, поскольку этот элемент играет жизненно важную роль в производстве электронных устройств. Однако у этого элемента есть своя температура плавления. Эта статья призвана пролить больше света на температуру плавления припоя.
Что такое припой? Припой представляет собой металлический сплав, состоящий из олова и свинца. Припои помогают соединить два или более компонентов вместе. Этот металлический сплав состоит из нескольких сплавов с температурой плавления до 400°C. Кроме того, температура плавления может быть ниже 9.0 градусов Цельсия. Припой помогает создавать огромные соединения постоянного характера, такие как медные соединения в печатных платах.
Запросить производство и сборку печатных плат
Температура плавления припояТемпература определяет точку плавления любого материала. Под температурой здесь понимается температура, при которой твердое тело переходит в жидкое. Кроме того, эта температура определяет тип материалов, используемых в реальных условиях. Припои расплавляют и связывают электрические компоненты. Температура плавления припоя определяет выбор припоя для конкретного применения.
Например, если устройство будет работать при высокой температуре, припой должен иметь более высокую температуру плавления, чем рабочая температура. Это означает, что рабочая среда устройства определяет температуру плавления припоя.
Правильная температура плавления припоя составляет около 250 градусов Цельсия. Это указывает на хорошее качество припоя. Кроме того, вы можете определить качество припоя по его высокой проводимости и низкому содержанию флюса. Припой представляет собой сплав свинца и олова. Это олово может быть 60%, а свинец 40%. Кроме того, этот припой имеет разный диапазон температур плавления. Однако он начнет плавиться при 361,4 ° F. Кроме того, он превратится в полную жидкость при температуре 375,8 градусов по Фаренгейту.
Припой с 50 % олова и 50 % свинца имеет диапазон плавления от 361 °F до 421 °F. Температура плавления серебряного припоя составляет 1145 °F. Этот припой плавится, пока не достигнет температуры 1145 °F. Кроме того, цинко-алюминиевый припой имеет высокую температуру плавления 719,6 °F. Свинцово-оловянный припой 70/30 имеет температуру плавления 255°C. Поэтому температура плавления припоя зависит от его состава и типа.
Категории припояДругим фактором, определяющим температуру плавления припоя, является его состав. Припои могут быть эвтектическими и неэвтектическими.
Эвтектический припой Этот припой легко плавится. Следовательно, эвтектический припой описывает металлический сплав, который плавится при одной температуре. Также после охлаждения этот припой затвердевает при одной температуре. Кроме того, некоторые производственные процессы требуют этой возможности.
Этот металлический сплав не может плавиться при одной температуре. Кроме того, этот тип припоя имеет диапазон плавления. Эвтектический припой начинает плавиться при определенной температуре. Затем он продолжает плавиться при повышении температуры. Также плавление прекращается, когда припой достигает конечной температуры и сплав становится жидким.
Диапазон плавления – это разница между температурой окончания плавления и началом плавления. Диапазон плавления некоторых припоев составляет 75 градусов Цельсия. Диапазон плавления может достигать 32 градусов по Цельсию.
Запросить производство и сборку печатных плат
Какой припой лучше всего использовать? Выбор припоя зависит от нескольких факторов. Однако двумя основными факторами являются:
- Последующие термические процессы
- Температура плавления припоя процесса
Производитель может потребовать высокотемпературный припой, так как будут последующие термические процессы. Кроме того, высокотемпературный припой дает ему возможность проводить более одного термического процесса. Однако может потребоваться низкотемпературный припой, если задействованные компоненты термочувствительны. Эти компоненты могут повредиться при воздействии высоких температур.
Типы пайкиПайка – это процесс соединения различных металлов путем плавления припоя. Во время пайки два или более компонента соединяются вместе. Чтобы добиться пайки, инженеры плавят припой, используя тепло, выделяемое железом. Существуют различные типы пайки, в том числе:
Твердая пайка
В этом процессе пайки инженер использует латунь или серебро. Также этот тип пайки создает прочное соединение. Чтобы сохранить прочное соединение, для этой пайки требуется паяльная лампа. Это способствует повышению температуры и расплавлению основного металла.
Мягкая пайка
Мягкая пайка характеризуется самой низкой температурой плавления припоя. Кроме того, этот тип пайки использует низкие температуры. Тем не менее, он не идеален для механических нагрузок. Это потому, что он не идеален для использования при экстремально высоких температурах. Поэтому он широко используется в сантехнике и электронике.
Мягкая пайка соединяет электронные компоненты в печатных платах. При более низкой температуре образуется прочный шов.
Пайка
Это третий тип пайки, в котором используется металл с более высокой температурой плавления. Температура плавления этой пайки выше, чем у мягкой и твердой пайки. Кроме того, связанный металл нагревается напротив расплавленного металла. Пайка требует достаточного нагрева материала для достижения наилучшего результата.
Запросить производство и сборку печатных плат
Использование пайкиПайка имеет большое значение в ряде приложений. Применение определяет состав припоя. Ниже приведены области применения пайки:
Электронные компоненты
Пайка широко используется в электронных устройствах. Это помогает создать электрический поток. Кроме того, пайка гарантирует вам электрический ток в жилой или коммерческой проводке. Следовательно, это полезно для соединения проводов с клеммами в электрическом устройстве.
Сантехника
Припои имеют большое значение, когда речь идет о сантехнике. Вы можете использовать припой для соединения медных водопроводных труб. Бессвинцовый припой идеально подходит для этого применения.
Ремонт автомобилей
В этом приложении припой стягивает соединения. Кроме того, он сглаживает поверхности автозапчастей. Хотя припой не может починить двигатели, он может заполнять нестандартные полости и уплотнять соединения.
Печатные платы
В печатных платах припои помогают соединять электрические компоненты. Мягкая пайка помогает прикреплять небольшие компоненты к печатным платам. Это помогает зафиксировать выводы компонентов с помощью медных дорожек. Это обеспечивает их электрическое соединение.
Запросить производство и сборку печатных плат сейчас
Что такое припои?Припой состоит из трех основных материалов: флюса, олова и свинца. Однако существует несколько разновидностей припоя, основанных на относительном соотношении этих материалов. Кроме того, в припой можно добавлять некоторые добавки и металлы. Это помогает усилить проводимость припоя.
- Медь улучшает характеристики смачивания припоя. Кроме того, он минимизирует температуру плавления в любом расплавленном состоянии.
- Сурьма повышает механическую прочность припоя.
- Никель предотвращает растворение слоя Under Bump Metalization (UMB).
- Серебро обеспечивает высокую механическую прочность. Однако он обеспечивает более низкую пластичность, чем свинец.
Припои бывают разных форм и форм. Температура плавления припоя многое определяет. Характеристики плавления припоя являются критическим фактором при выборе припоя. Однако есть и другие факторы, определяющие выбор сплава.
20 Олово/80 Свинцовый припой
Сопутствующие товары
В продаже
В корзину
Быстрый просмотр
40 оловянных/60 свинцовых припоев
Rotometals.com
Сейчас: 13,99 долларов США
Было: $15,99
Продается в баре Этот припой состоит на 40% из олова и на 60% из свинца. Размер слитка составляет около 13,5 x 0,75 x 0,25 дюйма, а вес составляет примерно 0,7–1,1 фунта. Температура плавления составляет 361–460 F. Хороший универсальный…
В продаже
В корзину
Быстрый просмотр
50 оловянный/50 свинцовый припой
Rotometals.com
Сейчас: 14,99 долларов США
Было: $16,99
Продается в бареЭто припой общего назначения, содержащий 50% олова и 50% свинца, для стандартного лужения и обработки листового металла. Штанга имеет размеры около 13,5″ x 0,75″ x 0,25″ и весит примерно 0,7-1,1 фунта….
В продаже
В корзину
Быстрый просмотр
60 оловянный/40 свинцовый припой
Rotometals. com
Сейчас: 16,99 долларов США
Было: $18,99
Продается в бареЭто твердый припой, состоящий из 60% олова и 40% свинца. Гриф имеет размеры около 13 3/4 x 3/4 x 3/8 и весит от 0,7 до 1,1 фунта. Приблизительная температура плавления составляет 361-374 F…
В продаже
В корзину
Быстрый просмотр
63 оловянный/37 свинцовый припой
Rotometals.com
Сейчас: 17,99 $
Было: $19,99
Продается в бареЭто твердый стержневой припой, состоящий на 63% из олова и на 37% из свинца. Размер стержня составляет около 13,5″ x 0,75″ x 0,25″ и весит примерно 1,0 фунта. Приблизительная температура плавления составляет 361 F. Этот припой…
В продаже
В корзину
Быстрый просмотр
70 оловянных/30 свинцовых припоев
Rotometals. com
Сейчас: 18,99 долларов США
Было: 21,99 $
Продается в бареЭто твердый стержневой припой, состоящий из 70 % олова и 30 % свинца. Слиток имеет размеры около 13,5 x 0,75 x 0,25 дюйма и весит от 0,7 до 1,1 фунта. Приблизительная температура плавления составляет 361–380 F. Этот сплав…
Клиенты также просмотрели
В продаже
В корзину
Быстрый просмотр
30 оловянных/70 свинцовых припоев
Rotometals.com
Сейчас: 12,99 долларов США
Было: $14,39
Продается припоем Bar30% олово 70% свинец. Этот сплошной стержень весит от 0,7 до 1,1 и составляет около 13 3/4 x 3/4 x 3/8. Приблизительная температура плавления составляет 361°F. Этот припой предназначен для использования с. ..
В продаже
В корзину
Быстрый просмотр
40 оловянных/60 свинцовых припоев
Rotometals.com
Сейчас: 13,99 долларов США
Было: $15,99
Продается в баре Этот припой состоит на 40% из олова и на 60% из свинца. Размер слитка составляет около 13,5 x 0,75 x 0,25 дюйма, а вес составляет примерно 0,7–1,1 фунта. Температура плавления составляет 361–460 F. Хороший универсальный…
В продаже
В корзину
Быстрый просмотр
50 оловянный/50 свинцовый припой
Rotometals.com
Сейчас: 14,99 долларов США
Было: $16,99
Продается в бареЭто припой общего назначения, содержащий 50% олова и 50% свинца, для стандартного лужения и обработки листового металла. Штанга имеет размеры около 13,5″ x 0,75″ x 0,25″ и весит примерно 0,7-1,1 фунта….
В продаже
В корзину
Быстрый просмотр
70 оловянных/30 свинцовых припоев
Rotometals.com
Сейчас: 18,99 долларов США
Было: 21,99 $
Продается в бареЭто твердый стержневой припой, состоящий из 70 % олова и 30 % свинца. Слиток имеет размеры около 13,5 x 0,75 x 0,25 дюйма и весит от 0,7 до 1,1 фунта. Приблизительная температура плавления составляет 361–380 F. Этот сплав…
В корзину
Быстрый просмотр
20/80 Tri-Bar 5/16 «50-фунтовая коробка
Rotometals.com
Сейчас: $725,00
Это припой с содержанием 20% олова и 80% свинца в форме треугольника 5/16 дюйма. Этот припой продается на вес при минимальном заказе 50 фунтов. Припои с таким высоким содержанием свинца обеспечивают хорошую коррозионную стойкость.
В продаже
Добавить в корзину
Быстрый просмотр
95% олово/ 5% сурьма прутковый припой
Rotometals.com
Сейчас: 26,99 долларов США
Было: 29,99 долл. США
Продается в бареЭто брусковый припой, состоящий из 95 % олова и 5 % сурьмы, размером около 13 3/4 x 3/4 x 3/8 и весом 0,7–0,9 фунта. Это бессвинцовый высокопрочный сплав с отличной ползучести…
В продаже
Добавить в корзину
Быстрый просмотр
60 оловянный/40 свинцовый припой
Rotometals.com
Сейчас: 16,99 долларов США
Было: $18,99
Продается в бареЭто твердый припой, состоящий из 60% олова и 40% свинца. Гриф имеет размеры около 13 3/4 x 3/4 x 3/8 и весит от 0,7 до 1,1 фунта. Приблизительная температура плавления составляет 361-374°F…
В продаже
Добавить в корзину
Быстрый просмотр
63 оловянный/37 свинцовый припой
Rotometals.com
Сейчас: 17,99 $
Было: $19,99
Продается в бареЭто твердый стержневой припой, состоящий на 63% из олова и на 37% из свинца. Размер стержня составляет около 13,5 x 0,75 x 0,25 дюйма, а вес составляет примерно 1,0 фунта. Приблизительная температура плавления составляет 361 F. Этот припой…
Добавить в корзину
Быстрый просмотр
Слиток сверхтвердого сплава – 5 фунтов (30% сурьмы, 70% свинца)
Rotometals. com
Сейчас: $31,99
5-фунтовый слиток Этот слиток имеет размеры примерно 8-3/4″ x 1″ x 2″/ Это сплав 30% сурьмы и 70% свинца, который является отличным источником для упрочнения свинцовых или колесных грузов и намного проще…
В продаже
Добавить в корзину
Быстрый просмотр
Кусочки проволоки, нарезанные оловом, чистота 99,9% ~ 1 фунт, сделано в США
Rotometals.com
Сейчас: 22,99 $
Было: 29,99 долл. США
Продается пакетами, т. е. 1 шт. = ~ 1 фунт +/- 1/10 фунта. Это кусочки проволоки из чистого олова (99,9%), диаметром 1/2 дюйма или меньше, нарезанные примерно до 1/2 дюйма. длины. Каждая часть весит примерно 6/10…
Какие существуют типы припоя
Припой представляет собой металлический сплав, который плавится и соединяет два металла вместе. Не каждый припой подходит для соединения всех типов металлов.
Основным критерием является то, что температура плавления припоя должна быть ниже, чем температура плавления соединяемых металлов. Только тогда припой расплавится раньше металлов и соединит их вместе.
Температура плавления припоя зависит от смеси сплавов. Припои классифицируются на различные типы в зависимости от их состава. Точно так же они также классифицируются на основе их формы, основного стиля и состава.
Кроме того, существуют припои, специально предназначенные для соединения определенных металлов. Примерами таких припоев являются алюминиевый припой и чугунный припой.
Ниже приведен полный список различных типов припоев в зависимости от различных критериев.
1. Типы припоев по составуВ зависимости от состава припои делятся на четыре различных типа. Они следующие:
- Припои из свинцового сплава
В этом типе припоя свинец смешивается с другими сплавами для получения требуемой температуры плавления и прочности на растяжение. Они также известны как мягкие припои. Наиболее часто используемым сплавом наряду со свинцом в этой смеси является олово. Их смешивают в соотношении 60/40 (олово/свинец).
Температура плавления этой смеси составляет от 180 до 1900°С. Причина, по которой олово является предпочтительным, заключается в его низкой температуре плавления. Кроме того, олово также увеличивает прочность на растяжение и сдвиг.
Свинец, напротив, препятствует росту оловянных щетинок.
- Бессвинцовые припои
Как следует из названия, эти припои не содержат свинца. Бессвинцовые припои имеют более высокую температуру плавления, чем припои из свинцовых сплавов.
Вы можете получить налоговые льготы в США, если используете бессвинцовые припои. Свинец ядовит для вашего здоровья и окружающей среды. Следовательно, федеральное правительство поощряет производителей, использующих бессвинцовые припои.
Вместо никеля можно использовать такие добавки, как никель и конформные покрытия для предотвращения образования оловянных усов.
- Припои с флюсовым сердечником
Припой с флюсовым сердечником доступен в виде проволоки, намотанной на цилиндрическое устройство. В его ядре присутствует восстановитель. Во время пайки выделяется флюс, который удаляет образовавшийся на поверхности металла окисленный слой. В результате поверхность металла становится чистой и готовой к пайке.
Помимо удаления оксидного слоя, улучшает смачиваемость припоя. Для пайки электронных компонентов в качестве флюса используется канифоль. Для соединения металлов и сантехники в качестве флюса используются кислотные стержни.
- Серебряные припои
Припой из серебряного сплава может быть бессвинцовым или на основе свинца. В первые годы серебро добавлялось только в припои на основе свинца. Это было сделано для предотвращения эффекта, называемого миграцией серебра.
Серебро, присутствующее в серебряном покрытии, попадает в припой. Если этот припой нанести на металлы перед пайкой, он делает соединения хрупкими и склонными к разрушению.
Припои из серебряных сплавов бывают с различным соотношением серебра, свинца и других сплавов. Стоимость этих припоев зависит от соотношения этих сплавов.
2. Типы припоев по типу сердечникаВ зависимости от типа сердечника припои подразделяются на три различных типа. Они следующие:
- Кислотный припой
В этом кислотном припое припой представляет собой проволоку, намотанную на полый сердечник. Пустотелый сердечник состоит из флюса на кислотной основе, который является агрессивным и прочным.
Флюс на кислотной основе эффективен для удаления слоя оксида металла, образовавшегося на поверхности металла. Кроме того, он также предотвращает дальнейшее окисление металла. В результате соединения получаются прочными и не ломаются.
Эти припои используются для соединения стали и других металлов. Но вы должны очистить остатки флюса после пайки, чтобы предотвратить коррозию металлов.
Кислотные припои в основном используются для соединения медных труб и листового металла в сантехнике.
- Припой с канифолью
Подобно припою с кислотным сердечником, припой со смоляным сердечником также имеет полую сердцевину внутри проволоки припоя. Единственная разница в том, что в этом припое используется мягкий флюс, сделанный из канифоли.
Основное преимущество этого флюса в том, что его остатки не вызывают коррозии. Таким образом, он чаще всего используется при пайке электроприборов, потому что трудно удалить остатки в электрических соединениях.
- Припой с твердым сердечником
Припой с твердым сердечником использует сплошную проволоку, содержащую припойный сплав или материал, вместо полого сердечника. Они не содержат флюса. Вы должны применить флюс отдельно, если вы используете этот припой.
Проволока припоя, намотанная на катушку, является наиболее распространенной формой припоя. Но, помимо этого, существует множество других форм припоя.
Другими распространенными формами припоя являются полоски припоя, гранулы припоя, стержни припоя, фольга припоя, кольца припоя и ленточные припои. Форма припоя выбирается в зависимости от области применения и типа припаиваемого металла.
Кроме того, существуют шайбы с предварительно нанесенным покрытием, которые могут автоматизировать процесс пайки сквозных компонентов в случае электроники.
4. Типы припоя по применениюПайка находит свое применение чаще всего в области сантехники и приложений.
Кроме того, пайка применяется в авиационном, радиационном, автомобильном и бытовом ремонте. Но припои должны соответствовать определенным условиям, чтобы их можно было использовать для пайки в этих областях.
Например, авиационные припои должны выдерживать вибрацию и термоциклирование. При радиационном ремонте автомобильные припои используются для герметизации течи в теплообменниках охлаждающей жидкости автомобилей.
Существуют также специальные припои, разработанные для пайки определенных металлов. Обычные припои не так эффективны при пайке этих металлов. Примерами таких припоев являются алюминиевый припой и чугунный припой.
Часто задаваемые вопросы :1. Какие существуют три основных типа припоя?
Ответ: Существует три основных типа припоя: бессвинцовый припой, припой на основе свинца и припой с флюсовым сердечником. Существует еще один тип, известный как припой из серебряного сплава. Эти типы изготавливаются на основе сплавов. Помимо этого, существуют другие типы припоя в зависимости от формы, типа сердечника и области применения.
2. Какой припой самый прочный?
Ответ: Припой со смесью сплавов 60% олова и 40% свинца создает наиболее прочное соединение при пайке металлов. Кроме того, с ним легко работать из-за его низкой температуры плавления. Однако недостатком является то, что это дорого.
3. Чем отличается серебряный припой от обычного?
Ответ: Серебряный припой содержит более 45% серебра. Он может быть свинцовым или бессвинцовым. Серебряные припои используются для предотвращения эффекта, называемого ослаблением серебра. Он прочнее обычного припоя и используется в механических соединениях. Серебряный припой имеет высокую температуру плавления, поэтому его нельзя использовать для соединения металлов с низкой температурой плавления.
4. Какой припой лучше всего подходит для электроники?
Ответ: Лучшим припоем для электроники является бессвинцовый припой с канифольным сердечником. Припой состоит из сплавов олова и меди в соотношении 60:40. Вы также можете использовать свинец вместо меди.