Температура плавления свинца и олова, характеристики металлов, таблицы температур плавления
by Realist
Полезно знать
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.
Содержание статьи
- 1 Свинец и его свойства
- 2 Характеристика олова
- 3 Припои для пайки
- 3.1 Оловянно-свинцовые припои
- 3.2 Температуры плавления припоев (в °С). Таблица 1
- 4 Плавление металлов
- 4.1 Температуры плавления металлов (в °С). Таблица 2
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.
youtube.com/embed/S1zo6SV3_SI»> 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.
Температуры плавления металлов (в °С). Таблица 2
| Металл | Температура плавления |
|---|---|
| Ртуть | -39 |
| Калий | 64 |
| Олово | 232 |
| Свинец | 327 |
| Алюминий | 660 |
| Золото | 1064 |
| Железо | 1539 |
| Платина | 1772 |
| Иридий | 2447 |
| Вольфрам | 3420 |
Температура плавления припоя.
Свойства припоев и подшипниковых материаловТемпература 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/м3. 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/м3.
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/м3. 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/см3.
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:
- 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.
- Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники.
- Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. акад. И.К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. — 1008 с.
- Цветные металлы. Справочник. — Нижний Новгород: «Вента-2», 2001. — 279 с.
Температура плавления олова и свинца
Олово — один из самых изученных человеком металлов Оно 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
- Использование олова
- Плавка олова
- Олово для пайки
- Олово и свинец.
- Использование чистого олова
Олово в природе
Важнейшие природные соединения — это касситерит, в который входит оксид олова, и станнин (оловянный колчедан). материалы В древности этот металл добывали в открытых шахтах, но в современном мире открытых месторождений олова практически не осталось У промислових масштабах його виплавляють з руд, що містять близько 1% цієї речовини. Таким чином, щоб отримати 1 кг чистого олова, потрібно переробити центнер руди.
Использование олова
Одно из самых известных применений олова — это 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 ° Основні вимоги до матеріалу для форм полягають у наступному:
- вещество не должно вкуситься 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. материалы
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 ° С.
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 свинцеводержащими. 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. материалы Температура плавления олова и свинца не превышает 190 ° 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 приходится 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 меняют эту температуру и придают оловянным сплавам большую устойчивость
Оловянно-свинцовый припой
Доля
Доля
Доля
Доля
Олово/свинцовые (Sn/Pb) припои: применениеОлово/свинец является основным припоем, используемым для пайки в процессе производства солнечных фотоэлектрических модулей.
Что такое процесс старения? Пайка использует плавкий металлический сплав для создания прочной связи между различными металлическими частями.
Припой должен быть сначала расплавлен, чтобы прилипнуть и соединить детали после остывания. Для этого требуется, чтобы сплав, пригодный для использования в качестве припоя, имел более низкую температуру плавления, чем две соединяемые детали. Припой также должен быть устойчив как к коррозионным, так и к окислительным воздействиям, которые со временем могут повредить соединение. Кроме того, припой, используемый в электропроводных соединениях, должен обладать надлежащими электрическими характеристиками.
Пайка широко используется в солнечной фотоэлектрической промышленности. В основном он используется в S Tringing , B USSING и Ribbon Tab Установки В Солне. , по всему рынку, и их можно разделить на три категории.
Ниже приведены типичные Tabbing Ribbon Solders commonly used :
- Bi/Sn alloys (58Bi42Sn, 57Bi42Sn1Ag)
- Sn/Pb alloys (63Sn37Pb, 62Sn36Pb2Ag)
- Sn/ Сплавы Ag (96Sn4Ag)
Надежность и смачиваемость сплавов Sn / Pb давно сделали их разумным выбором. Тем не менее, в новых «зеленых» технологиях Бессвинцовый Предпочтителен выбор материала.
Различные T YPE S Старший202
Мягкий припой обычно имеет температуру плавления в диапазоне от 90 до 450 °C и обычно используется в электронике и при работе с листовым металлом.
Сплавы с температурой плавления от 180 до 190 °C являются наиболее часто используемыми сплавами. Пайка, которая выполняется сплавами с температурой плавления выше 450 °C называется твердая пайка , также серебряная пайка или пайка . ручная пайка с использованием паяльника или пистолета и сердечниками, содержащими флюс. Также припой может быть доступен в виде пасты, более подходящей для автоматического массового производства, или в виде небольших вкладок, которые можно обернуть вокруг соединения и расплавить пламенем, если нет оборудования для экстренного ремонта в полевых условиях. Общие сплавы свинец и олово в основном использовались в прошлом, но все еще доступны и широко используются в настоящее время; они очень удобны для ручной пайки. Бессвинцовые припои быстро растут и пользуются высоким спросом из-за нормативных требований, а также из-за их преимуществ для здоровья и окружающей среды, связанных с отказом от любых электронных компонентов на основе свинца.
Смесь олова / свинца позволяет использовать припой с более низкой температурой плавления, чем у двух соединяемых металлов. При сварке для соединения двух частей можно использовать один и тот же основной металл. . Тем не менее, медь и другие металлы имеют высокую температуру плавления, поэтому, чтобы преодолеть трудности с получением высокой температуры для сварки материала, смесь олово / свинец позволяет соединять вместе два разнородных металла, например латунь и медь. и конденсаторы можно электрически соединить в цепь. Олово / свинец (Sn-Pb) припой- который также называется мягкие припои — имеются в продаже с концентрациями олова в диапазоне от 5% до 70% по весу.
Эвтектика означает, что температура плавления сплава ниже, чем у спаиваемых деталей. По мере увеличения концентрации олова прочность припоя на сдвиг и растяжение также увеличивается. 60/40 Sn-Pb — один из сплавов, которые обычно используются для электропайки. Он тает в 188 °C (370 °F) и 63/37 Sn-Pb — еще один сплав, используемый в основном в электротехнике или электронике. Этот сплав этих металлов имеет самую низкую температуру плавления (183 °C или 361 °F) из всех различных олова / свинца сплавов; а точка плавления одна точка — не диапазон.
Припои
Припои| Припой Сплав | Температура плавления, °C солидус/ликвидус | Плотность, г/см³ | Электрический Удельное сопротивление, мкОм⋅м | Тепловая Проводимость, Вт/м⋅K | Прочность на растяжение Прочность на разрыв, кгс/см² | Растяжение Удлинение при разрыве, % | Твердость по Бринеллю , HB |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| сплавы олова (Sn) с серебром (Ag) и/или медью (Cu) | |||||||
Sn96. 5Ag3.5 | 221 / 221 | 7.37 | 0,123 | 55 | 580 | 35 | 15 |
| Sn95Ag05 | 221 / 240 | 7.40 | 0,137 | — | 565 | 30 | 14 |
| Sn90Ag10 | 221 / 295 | 7.51 | — | — | — | — | — |
| Sn99.3Cu0.7 | 227 / 227 | 7.31 | 0,126 | 66 | 300 | 21 | 9 |
| Sn97Cu03 | 227 / 300 | 7.32 | 0,118 | — | — | — | — |
| Sn99.2Ag0.1Cu0.7 (SAC0107) | 217 / 228 | 7.32 | — | — | — | — | — |
| Sn99Ag0.3Cu0.7 (SAC0307) | 217 / 228 | 7.33 | — | — | 300 | 22 | 14 |
Sn98. 5Ag0.8Cu0.7 (SAC0807) | 216 / 225 | 7.33 | 0,140 | — | 310 | 21 | 16 |
| Sn98.5Ag1.0Cu0.5 (SAC105) | 215 / 227 | 7.32 | 0,133 | 60 | 400 | 13 | 13 |
| Sn97.1Ag2.6Cu0.3 (SAC263) | 217 / 224 | 7.36 | 0,132 | — | — | — | — |
| Sn96.5Ag3.0Cu0.5 (SAC305) | 217 / 220 | 7.38 | 0,132 | 58 | 500 | 19 | 15 |
| Sn95.5Ag4.0Cu0.5 (SAC405) | 217 / 220 | 7.44 | 0,132 | 62 | 530 | 17 | 15 |
| Sn95.5Ag3.8Cu0.7 (SAC387) | 217 / 220 | 7.44 | 0,132 | 60 | 600 | 16 | 15 |
| сплавы олова (Sn) и свинца (Pb) с серебром (Ag) или без него | |||||||
| Sn90Pb10 | 183 / 213 | 7,55 | — | — | 490 | 40 | — |
| Sn63Pb37 | 183 / 183 | 8. 40 | 0,145 | 50 | 525 | 37 | 17 |
| Sn62.5Pb36.1Ag1.4 | 179 / 179 | 8.41 | 0,145 | 50 | 490 | — | 16 |
| Sn60Pb40 | 183 / 191 | 8.50 | 0,153 | 49 | 535 | 40 | 16 |
| Sn55Pb45 | 183 / 200 | 8,68 | — | — | — | — | — |
| Sn50Pb50 или Pb50Sn50 | 183 / 212 | 8,87 | 0,158 | 48 | 420 | 35 | 14 |
| Pb55Sn45 или Sn45Pb55 | 183 / 227 | 9.07 | 0,166 | — | — | — | — |
| Pb60Sn40 или Sn40Pb60 | 183 / 238 | 9.28 | 0,171 | 44 | 380 | 25 | 12 |
| Pb65Sn35 или Sn35Pb65 | 183 / 247 | 9. 50 | 0,176 | — | — | — | 12 |
| Pb70Sn30 или Sn30Pb70 | 183 / 257 | 9,72 | 0,185 | 41 | 350 | 18 | 12 |
| Pb75Sn25 или Sn25Pb75 | 183 / 268 | 9,96 | 0,194 | — | 240 | 53 | 11 |
| Pb80Sn20 или Sn20Pb80 | 183 / 280 | 10.21 | 0,198 | 37 | 340 | 20 | 11 |
| Pb85Sn15 или Sn15Pb85 | 183 / 288 | 10.70 | — | — | 330 | — | 11 |
| Pb88Sn10Ag02 | 267/290 | 10,75 | 0,203 | 27 | 230 | 42 | — |
| Pb90Sn10 или Sn10Pb90 | 275 / 302 | 10,75 | 0,194 | 25 | 310 | 30 | 10 |
Pb92. 5Sn05Ag2.5 | 287 / 296 | 11.02 | 0,200 | — | 295 | — | — |
| Pb95Sn05 или Sn05Pb95 | 308 / 312 | 11.06 | 0,196 | 23 | 280 | 45 | 8 |
| Pb97.5Ag1.5Sn01 | 309 / 309 | 11.28 | 0,287 | 23 | 310 | 23 | 9 |
| сплавы висмута (Bi) и/или кадмия (Ca) с оловом (Sb) и/или свинцом (Pb) | |||||||
| Би58Сн42 | 138 / 138 | 8,56 | 0,383 | 19 | 565 | 55 | 23 |
| Сн60Би40 | 138 / 170 | 8.12 | 0,345 | 30 | 525 | 35 | 24 |
| Bi55.5Pb44.5 | 124 / 124 | 10.44 | 0,431 | 4 | 450 | 38 | 15 |
| Sn43Pb43Bi14 | 144/163 | 9. 02 | — | — | 450 | 41 | — |
| Sn51.2Pb30.6Cd18.2 | 145 / 145 | 8.45 | — | 35 | 440 | — | — |
| сплавы индия (In) со свинцом (Pb) и/или оловом (Sn) и/или серебром (Ag) | |||||||
| In70Pb30 | 165 / 175 | 8.19 | 0,196 | 38 | 245 | — | — |
| In60Pb40 | 173 / 181 | 8.52 | 0,246 | 29 | 290 | — | — |
| In50Pb50 или Pb50In50 | 184 / 210 | 8,86 | 0,287 | 22 | 330 | 55 | 10 |
| Pb60In40 | 197 / 231 | 9.30 | 0,332 | 19 | 350 | — | — |
| Pb75In25 | 240 / 260 | 9,97 | 0,375 | 18 | 385 | 48 | 10 |
| Pb81In19 | 260 / 275 | 10. 27 | 0,383 | 17 | 390 | — | — |
| Pb95In05 | 300 / 313 | 11.06 | 0,338 | 21 | 305 | 52 | 6 |
| Ин52Сн48 | 118 / 118 | 7.30 | 0,147 | 34 | 120 | 83 | 5 |
| In50Sn50 или Sn50In50 | 118 / 125 | 7.30 | 0,147 | 34 | 120 | 83 | 5 |
| Ин97Аг03 | 143 / 143 | 7.38 | 0,075 | 73 | 55 | — | 2 |
| In90Ag10 | 143 / 237 | 7,54 | 0,078 | 67 | 115 | 61 | 3 |
| In80Pb15Ag05 | 149/154 | 7,85 | 0,133 | 43 | 180 | 58 | 5 |
| Pb90In05Ag05 | 290 / 310 | 11. 00 | 0,308 | 25 | 405 | 23 | 9 |
| Pb92.5In05Ag2.5 | 300 / 310 | 11.02 | 0,313 | 25 | 320 | — | — |
| Sn77.2In20Ag2.8 | 175 / 187 | 7.25 | 0,176 | 54 | 480 | 47 | 17 |
| Sn37.5Pb37.5In25 | 134 / 181 | 8.42 | 0,221 | 23 | 370 | 101 | 10 |
| Sn54Pb26In20 | 136 / 152 | 8.05 | — | — | — | — | — |
| Sn70Pb18In12 | 154 / 167 | 7,79 | 0,141 | 45 | 375 | 136 | 12 |
| низкотемпературные сплавы | |||||||
| In51.0Bi32.5Sn16.5 (сплав Филда) | 60 / 60 | 7,88 | 0,522 | — | 340 | — | 11 |
Bi50Pb26. 7Sn13.3Cd10 (Сплав Вуда) | 70 / 70 | 9,58 | 0,431 | 18 | 420 | 120 | 15 |
| Bi52Pb30Sn18 (сплав Ньютона) | 96 / 96 | 9,60 | 0,750 | 13 | 365 | 100 | 16 |
| Bi50Pb28Sn22 (сплав Розе) | 100/100 | 9.44 | — | — | — | — | — |
| прочие сплавы | |||||||
| Sn95Sb05 | 235 / 240 | 7.25 | 0,145 | 28 | 415 | 38 | 13 |
| Sn91Zn09 | 199 / 199 | 7.27 | 0,115 | 61 | 560 | 33 | 22 |
| Au80Sn20 | 280 / 280 | 14.51 | — | 57 | 2800 | 2 | — |
| Au88Ge12 | 356 / 356 | 14,67 | — | — | 2150 | 1 | — |
Pb97. 5Ag2.5 | 303 / 303 | 11.33 | 0,200 | — | 310 | 42 | — |
| Pb94.5Ag5.5 | 304 / 365 | 11.35 | 0,287 | 23 | 310 | — | — |
| Pb85Sb10Sn05 | 245 / 255 | 10.36 | 0,287 | — | 390 | 4 | — |
| чистые металлы | |||||||
| In100 (чистый индий) | 157 / 157 | 7.31 | 0,0837 | 86 | 20 | — | 1 |
| Sn100 (чистое олово) | 232 / 232 | 7.29 | 0,124 | 73 | 135 | — | 4 |
| Bi100 (висмут чистый) | 271 / 271 | 9,78 | 1,29 | 8 | — | — | 7 |
| Pb100 (чистый свинец) | 327 / 327 | 11. 34 | 0,218 | 35 | 125 | 55 | 4 |
| Ag100 (чистое серебро) | 960 / 960 | 10.49 | 0,0163 | 429 | 1480 | 50 | 25 |
| Au100 (чистое золото) | 1064 / 1064 | 19.30 | 0,0221 | 318 | 1405 | 42 | 25 |
| Cu100 (чистая медь) | 1085 / 1085 | 8,94 | 0,0172 | 401 | 2460 | 40 | 35 |
Copyright © INVACU 2022
Какие существуют типы припоя?
Введение
Припой на печатной плате можно рассматривать как соединительную ткань.
Он служит проводящим клеем, который приклеивает компоненты к подложке и обеспечивает целостность печатной платы. Трудно представить, какой была бы современная электроника без этого удобного легкоплавкого сплава.
Не знаете, какой припой использовать для вашего проекта? В этом посте мы рассмотрим различные типы припоев, которые существуют, и как вы можете выбрать правильный припой для ваших нужд.
Что такое припой?
Припой происходит от среднеанглийского слова soudur, которое происходит от латинского слова solidare, означающего «делать твердым». Это легкоплавкий сплав (т. е. с низкой температурой плавления), используемый для соединения металлических деталей. Идея использования сплава с более низкой температурой плавления для соединения двух или более металлов существует уже тысячи лет, но сегодняшний припой обычно представляет собой смесь олова, свинца и/или флюса.
Знакомство с различными типами припоя
Сегодня на рынке представлено так много различных видов припоя, что выбор подходящего для вашего проекта может оказаться сложной задачей.
К счастью, на самом деле есть только три основные категории припоя, которые вы можете использовать, чтобы сузить область поиска:
Припой на основе свинца положил начало революции в электронике. Наиболее распространенная смесь представляет собой смесь 60/40 (олово/свинец) с температурой плавления около 180-190°C. Олово, известное в просторечии как мягкий припой, выбрано из-за его более низкой температуры плавления, а свинец используется для подавления роста оловянных усов. Чем выше концентрация олова, тем лучше прочность на растяжение и сдвиг.
Бессвинцовый припой начал набирать популярность, когда ЕС ввел ограничения на использование свинца в бытовой электронике. В США производители могли получить налоговые льготы за использование бессвинцовых припоев. Усы олова можно уменьшить, используя новые методы отжига, включая добавки, такие как никель, и используя конформные покрытия. Бессвинцовые припои обычно имеют более высокую температуру плавления, чем обычные припои.
- Припой с флюсовым сердечником
продается в виде катушки с «проволокой» с восстановителем в сердечнике. Флюс высвобождается во время пайки и восстанавливает (обращает окисление) металл в точке контакта, обеспечивая более чистое электрическое соединение. Это также улучшает смачивающие свойства припоя. В электронике флюсом обычно является канифоль. Кислотные сердечники предназначены для ремонта металла и сантехники, и их нельзя использовать в электронике.
Знакомство с припоями
Помните три основных компонента припоя: свинец, олово и флюс? На рынке доступно бесчисленное множество разновидностей припоев, основанных на относительных соотношениях этих материалов. Еще больше усложняет ситуацию то, что существуют также добавки и другие металлы, которые могут быть добавлены для придания припою определенных свойств или повышения его проводимости. Вот лишь несколько примеров добавок к сплавам и того, что они делают:
г.
Сурьма повышает механическую прочность без снижения смачиваемости, но при этом предотвращает оловянную чуму.Висмут значительно снижает температуру плавления и улучшает смачиваемость. Препятствует росту оловянных усов.
Медь снижает температуру плавления и улучшает смачивающие свойства в расплавленном состоянии.
Индий снижает температуру плавления, улучшает пластичность и используется для пайки золота или для криогенных применений из-за его высокой устойчивости к перепадам температуры. Сплавы индия дороги и подвержены коррозии.
- Никель
в припое может защитить слой УБМ (подрельсовой металлизации) от растворения.
Серебро обеспечивает механическую прочность, но с меньшей пластичностью, чем свинец. Это может улучшить сопротивление усталости от термических циклов в бессвинцовых припоях.
Сурьма повышает механическую прочность без снижения смачиваемости, но при этом предотвращает оловянную чуму. При выборе паяльных смесей важно помнить о потенциальной гальванической коррозии или хрупкости, вызванных контактом разнородных металлов друг с другом.
Большое разнообразие паяльных смесей поможет вам найти правильное сочетание свойств для вашего электронного устройства.
Часто для получения определенного результата можно использовать определенную комбинацию элементов в припойной смеси.
Например, припой обычно плавится в определенном диапазоне, но эвтектическая смесь, такая как Sn63Pb37, плавится точно при 183°C. In70Pb30 совместим с золотыми контактами (низкое выщелачивание золота) и обладает высокой устойчивостью к усталости при термоциклировании.
SAC (Sn-Ag-Cu) — бессвинцовый припой, популярный в Японии для пайки оплавлением и пайки волной припоя — процесса объемной пайки, при котором печатная плата проходит над кюветой с расплавленным припоем. Волны омывают плату, спаивая компоненты.
Все зависит от того, что вы пытаетесь сделать, какие свойства вы ищете и каким стандартам должен соответствовать ваш электронный продукт (например, коррозионная стойкость, термостойкость и т.
д.).
Заключение
Таким образом, существует три основных типа припоя: свинцовый, бессвинцовый и флюсовый. Припои на основе свинца наиболее понятны, надежны и предпочтительны для критически важных приложений, таких как аэрокосмическая или медицинская электроника. Бессвинцовые припои доступны для электроники, которая должна соответствовать требованиям охраны здоровья и окружающей среды. А флюсовые припои содержат восстановитель канифоли в ядре, который высвобождается во время пайки, удаляя окисление с места соединения.
Для большинства любительских применений подойдет стандартный припой Sn60Pb40. Если вы хотите улучшить качество изготовления на производственном участке, возможно, стоит изучить смеси, которые могут похвастаться улучшенным смачиванием или удобной эвтектической температурой плавления. Выбор правильной смеси заключается в определении требований, которым вы должны соответствовать, поиске подходящих свойств для удовлетворения этих требований и оптимизации затрат.