реферат тинп. Введение 2 Глава Флюсы
 Скачать 12.63 Kb.
|
|
Содержание
Введение Одним из основных условий образования прочного спая является постепенный переход от структуры припоя к структуре основного металла. Это может иметь место только при взаимной диффузии обоих сплавов — припоя и основного металла. Взаимная диффузия обусловлена способностью металлов, имеющих высокую температуру плавления, растворяться в жидком металле, температура плавления которого более низкая. Известно, например, что платина может растворяться в свинце. Таким образом, при паянии надо добиться взаимной диффузии сплавов, а это возможно только при условии смачивания основного металла припоем и их тесного взаимного контакта. Смачивание зависит от состояния поверхности и резко ухудшается при наличии на поверхности жира, механических загрязнений и окисной пленки, образующейся в процессе паяния. Перед паянием жир и механические загрязнения необходимо удалить. Окисную пленку, образовавшуюся в ходе процесса паяния, удаляют при помощи специального вещества — флюса (плавня). Глава 1. Флюсы Флюсы – вспомогательные материалы, используемые при пайке для очищения поверхности металлов, для защиты зоны соединения от вредного влияния воздуха и обеспечение качественного и надежного соединения. Для достижения этой цели флюсы должны соответствовать следующим требованиям. 1.1. Требования к флюсам: 1) они должны хорошо смачивать поверхности металлов и улучшать растекание припоя; 2) растворять и удалять оксиды и загрязнения с поверхности соединяемых деталей; 3) защищать в процессе пайки поверхность металла и расплавленный припой от окисления; 4) снижать поверхностное натяжение расплавленного припоя для улучшения смачивания им основного металла; 5) иметь температуру плавления на 50-100оС ниже температуры плавления припоя; 6) не изменять своего состава при температуре пайки; 7) не вызывать коррозии; 8) легко удаляться с поверхности после пайки; Флюсы растворяют окисную пленку и в виде шлака всплывают на поверхность припоя, который вследствие этого получает хороший контакт с поверхностью основного металла. Флюсы делятся на активные, безкислотные, активированные и антикоррозийные. Активные (кислотные) флюсы интенсивно растворяют оксидные пленки на поверхности металла, обеспечивая хорошую адгезию и механическую прочность соединения. Так как основу эти флюсов составляют активные вещества (соляная кислота, хлористые и фтористые соединения металлов), остатки флюса после пайки вызывают интенсивную коррозию соединения основного металла. Поэтому активные флюсы применяют лишь тогда, когда возможно тщательное промывание и полное удаление остатков флюса. При монтажной пайке радиоэлектронной аппаратуры применение активных флюсов исключается. Безкислотные флюсы – канифоль и флюсы на ее основе с добавлением не активных веществ (спирта, глицерина). Остатки бескислотных флюсов не вызывают коррозию соединения. Бескислотные флюсы применяются для пайки и лужения меди, латуни, никеля и металлов, покрытых оловом, серебром, и другими металлами и сплавами. Активированные флюсы готовят на основе канифоли с добавлением активаторов – небольшого количества салициловой кислоты, солянокислого диэтиламида и др. Высокая активность некоторых активированных флюсов позволяет пайку без предварительного удаления оксидов после обезжиривания. Применяются для пайки и лужения углеродной стали, меди и ее сплавов, никеля и его сплавов и других металлов. Антикоррозийные – флюсы на основе фосфорной кислоты с добавлением органических кислот. Остатки этих флюсов не вызывают коррозии. Флюсы не удаляют с поверхности посторонние вещества (пленки жира, лаковое покрытие и т.п.). Перед пайкой поверхности надо очистить, все загрязняющие вещества следует удалить химическими или механическими средствами. При паянии с использованием мягких припоев применяют концентрированный раствор хлорида цинка или припой с канифолью (гарпиус). Обычно цинк растворяют в хлористоводородной кислоте. Основным компонентом всех флюсов при паянии с применением твердых припоев является борат натрия, который растворяет окисную пленку металла. Борат натрия при температуре 400 °С теряет все десять молекул воды, а при 741 °С плавится, превращаясь в прозрачную хрупкую массу, которая растворяет окисную пленку. Если наносить борат натрия на поверхность сильно нагретого металла, то вследствие бурного процесса дегидратации происходит спекание бората натрия с образованием пузырей, которые смещают припой, и шов получается непрочным. Техника нанесения буры на спаиваемые поверхности может быть различной. Надо применять медленный нагрев, при котором не наблюдается бурной дегидратации. Необходимо избегать перегрева, так как при этом бура образует шарики, трудно удаляемые с поверхности по окончании пайки. При паянии драгоценных металлов латуни и меди золотыми и серебряными припоями хорошие результаты получаются при применении флюса следующего состава: 55% бората натрия (порошкообразного дегидратированного) Na2B4O7, 35% борной кислоты Н3ВО3, 10% окиси кремния SiO2. Борат натрия должен быть без кристаллизационной воды, так как при паянии образующиеся пары воды вызывают появление раковин и пор. Борная кислота понижает точку плавления флюса и способствует его текучести. Окись кремния создает необходимую вязкость флюса и образует плотную пленку после сплавления. Флюс готовят сплавлением компонентов (борат натрия, борная кислота и окись кремния). Продукт спекания измельчают. Флюс можно применять в виде порошка или пасты. Пасту готовят смешиванием порошкообразного флюса со спиртом или петралатумом (вазелин). Флюс указанного состава может быть использован не только при пайке, но и при литье. Более эффективен флюс следующего состава (процент по массе): флюс (названного состава) — 40, борат натрия (дегидратированный)—30, виннокаменная соль (неочищенная) — 25, древесный уголь — 5. При паянии нержавеющей стали чистый борат натрия не дает нужного эффекта, так как не удаляет окислов с поверхности нержавеющей стали. Наиболее эффективным флюсом при паянии нержавеющей стали является флюс, состоящий из равных частей борной кислоты и фторида калия. Можно применять флюс из смеси борной кислоты и каустической соды или смесь флюса для паяния лигатурного золота и такого же количества фтористого калия. Надо помнить, что при паянии нержавеющих сталей флюсы не столько растворяют уже образовавшуюся окидную пленку, сколько предотвращают ее образование. В связи с этим флюс надо наносить на чистую поверхность слегка нагретого металла. Если во время паяния на поверхности металла образовалась коричневая или синяя окисная пленка, необходимо охладить детали, удалить окисную пленку и только после этого вновь приступить к паянию. Глават 2. Отбелы. Отбел - растворы кислот – применяют для осветления поверхности металлов и сплавов. На начальном этапе проводится травление, то есть удаление окисленного слоя. Для устранения остаточных явлений применяют специальные абразивы, которые способны нивелировать жир и неровности. Данные флюсы имеют в составе растворенные оксиды. Отбел призван ликвидировать флюсы и оксиды после этапа зачистки поверхности. 2.1. Применение отбела Применение отбела – краткосрочный процесс. Для достижения эффекта, обычно, достаточно 20-30 секунд. Столько уходит и на осветление коронок для зубов. Один из видов – металлические. В процессе производства, их подвергают термической обработки. Высокие температуры убыстряют окисление поверхности. Отбелы помещают в стеклянные емкости или ванночки из фарфора. Тары ставят на нагревательные поверхности, помещенные в систему вытяжки. Дополнительная защита – кислотоупорные экраны. Процесс осветления поверхности начинается с травления. Так называют процедуру удаления, счищения окисленного слоя. Его остатки удаляют флюсами – специальными абразивами, убирающими жир и остаточные неровности. В итоге, образуется окалина – окислая пленка на коронках. Налет темный, делает протезы неэстетичными. Этого мало, окалина более хрупкая, чем металл-основа. Налет попросту распадается во рту. Ощущения не из приятных. Вот врачам и приходится применять отбел зуботехнический, дабы коронки не доставляли хлопот. 2.2. Отбелы. Состав. Отбелы для нержавеющей стали хлористоводородная кислота - 47%, азотная - 6%, вода - 47% хлористоводородная - 33%, серная - 22%, вода - 34% хлористоводородная - 5%, азотная 10%, вода - 85%. Отбелы для СПД (серебряно-палладиевого сплава) Отбеливают в 10 - 15% растворе хлористоводородной кислоты. Отбелы для золотых сплавов. Отбеливают в 30% растворе хлористоводородной кислоты. При термической обработке (отжиге) металлических зубных конструкций происходит химическое взаимодействие металла с кислородом воздуха, в результате чего на поверхности образуется окисная пленка — окалина. Ее необходима удалять, так как она ухудшает внешний вид и осложняет процессы вальцевания и волочения. Она тверже металла, и наличие ее на поверхности обрабатываемого металла может привести к образованию царапин на рабочих поверхностях станков (вал, фильера). Кроме того, окалина может на одних участках скалываться, а на других вдавливаться в металл, ухудшая тем самым качество изделия. Наличие окалины осложняет также процессы шлифовки и полировки. Удаление окалины производится химическим путем. Вещества, применяемые для растворения окалины, называются отбелами, а процесс удаления окалины — отбеливанием. В качестве отбелов применяют водные растворы серной, азотной кислот или их смеси. В некоторых случаях вводят добавки (селитра и др.). К отбелам предъявляют ряд требований, основное из которых — полное и быстрое растворение окалины и минимальное растворяющее действие на металл. Поскольку все сплавы на основе неблагородных металлов в большей или меньшей степени реагируют с кислотами, отбеливание нужно производить очень осторожно, чтобы не разрушить поверхность металла. В случае образования окисной пленки значительной толщины, в частности при закалке нержавеющей стали 1Х18Н9Т, отбеливание осуществляют в две стадии. Сначала обрабатывают изделие сильнодействующими (агрессивными) растворами (эта операция называется травлением), а затем подвергают действию менее активного раствора, который улучшает поверхность. Отбеливание нержавеющей стали 1Х18Н9Т рекомендуется проводить растворами следующего состава. В раствор № 1 входят (процент по объему): хлористоводородная кислота (плотность 1,14)—44, серная кислота (плотность 1,83)—22, вода — 34. Обработка раствором (травление) осуществляется при температуре 105—110 °С в течение 4—6 мин. После травления изделие промывают в холодной воде, а затем отбеливают при температуре 60 °С в течение 10 мин в растворе № 2 следующего состава (процент по массе): серная кислота (плотность 1,83) — 10, селитра натриевая — 2, вода — 88. Не рекомендуется проводить травление в горячей хлористоводородной и азотной кислотах или их смесях во избежание перегрева отдельных участков,, на которых толще окисная пленка. Отбеливание серебра и меди можно вести азотной кислотой. Заключение. В процессе отбеливания разрушается не только окисная пленка, но частично и металл, поэтому к отбелам предъявляются требования — хорошо растворять окалину и не растворять, металл. К сожалению, таких кислот, которые совершенно не растворяют металлов, нет. Однако ослабить действие кислоты на металл можно введением в отбел ингибитора — замедлителя коррозии. Ингибитор адсорбируется на чистом металле и исключает контакт металла с кислотой. Свободная же окалина, взаимодействуя с кислотой, растворяется. При отбеливании можно применять в качестве ингибитора уникод ПБ-5, который представляет собой продукт конденсации анилина с уротропином. Список используемой литературы Н.В. Никулин Электроматериаловедение Москва «Высшая школа» 1989 г. 145-160 с. В.Н. Бородулин, А.С. Воробьев, С.Я. Попов Конструкционные и электротехнические материалы М.: Высшая школа 1990 г. 270-278 с. Курляндский В.Ю. Ортопедическая стоматология: Учебник .-3-е изд.; перераб. и доп.-М.: Медицина, 2010.-497 с. 1 |