ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Растворение металлов во флюсах из "Физико-химические процессы при пайке" В расплавленном состоянии однокомпонентные и многокомпонентные солевые флюсы способны растворять в своем составе металлы. Из рис. 16 видно, что основной металл интенсивно переходит в расплав флюса, который на значительную глубину проникает по границам зерен. После растекания припоя основной металл оказывается в значительной части изолирован от действия расплавленных солей и с этого момента растворению флюсом будет подвержен и расплавленный припой. Таким образом, в процессе флюсования при пайке происходит растворение в расплаве флюса основного металла и расплавленного припоя. Растворение твердого припоя в расплаве флюса незначительно, так как он обычно наносится в небольших количествах. Однако в тех случаях, когда припой применяется в виде фольги, гальванического покрытия, или слоя плакирования, растворение его в расплаве флюса и в твердом состоянии может быть заметным. После растекания припоя во всех случаях растворение его во флюсе усиливается ввиду увеличения площади контакта. [c.59] В случае растворения металла в солях, не содержащих катиона растворяемого металла, протекает реакция металлотермического вытеснения. [c.61] В процессе взаимодействия металла с солью при высоких температурах оба рассмотренных типа взаимодействия могут протекать одновременно. [c.61] При достижении равновесия в системе металл — расплавленная соль переход катионов металла в расплав соли не прекращается. Между ними устанавливается динамическое равновесие. Наряду с растворением металла происходит процесс выделения на поверхности металла катионов из соли. [c.61] В общем случае растворимость металлов в расплавленных солях зависит от многих факторов и, в первую очередь, от физико-химических свойств металла и расплавленной соли, условий и режима растворения, наличия примесей в растворяемом металле и расплаве соли. [c.61] Согласно имеющимся данным по растворимости металлов трех первых групп таблицы Д. И. Менделеева в их собственных расплавленных хлоридах, переход металла в расплав растет с увеличением радиуса катиона (табл. 8). [c.61] Растворимость металлов во фторидах зависит от их состава и наличия других соединений в расплаве соли. [c.61] Из табл. 9 видно, что при наличии в расплаве криолита окиси алюминия растворение алюминия в нем усиливается, что связано с образованием дисперсной металлической фазы. [c.61] чод металла в расплав солей уменьшается с увеличением межфазного натяжения. Это связано с возрастанием энергетического барьера на границе металл — соль. Накопление отрицательных зарядов на поверхности металла и ионов металла в расплаве соли создает двойной электрический слой, который затрудняет переход ионов металла в расплав. [c.61] С увеличением температуры растворимость металлов в расплавленных солях возрастает. Однако в ряде случаев имеется предел возрастания растворимости с ростом температуры, а иногда после превышения некоторого температурного предела растворимость даже уменьшается. [c.62] Влияние времени выдержки на переход металла в расплав соли связано с условиями растворения. Если растворенный металл диффундирует к поверхности солевого расплава, где окисляется кислородом воздуха, то установившееся динамическое равновесие между металлом и солью сдвигается в сторону растворения металла, что усиливает его переход в расплавленную соль. То же происходит в случае пайки сталей с флюсами на основе тетраборнокислого натрия и борной кислоты. В процессе флюсования отдельные дисперсные частицы металла, перешедшие в расплав флюса, мигрируют к его поверхности, где окисляются. В результате слой флюса покрывается пленкой окислов. [c.62] При наличии примесей в металле и расплавленной соли может сильно изменяться характер процесса растворения. Если в основном металле содержатся более электроотрицательные компоненты по сравнению с основой сплава, то примеси растворяются в первую очередь в соответствии со свободной энергией образования их солей. [c.63] Знак равенства в выражении (11.10) относится к равновесиям и обратимым процессам, знак неравенства — к необратимым процессам. [c.63] В самопроизвольных процессах с10 отрицательная величина. Когда система приходит в равновесие, свободная энтальпия системы при данных давлении и температуре принимает минимальное значение, чем и характеризуется равновесие. Кривые изменения свободной энтальпии образования хлоридов и фторидов при атмосферном давлении в зависимости от температуры показаны на рис. 18 и рис. 19. Из рис. 18, например, видно, что при растворении алюминиевых сплавов, содержащих магний в расплавах хлоридов, в первую очередь растворяется магний. [c.64] Более электроположительные примеси в металлах усиливают их растворение в расплавах солей. На рис. 20 показаны кривые, характеризующие растворение алюминия в эквимолекулярной смеси Na l — K l в зависимости от количества содержащихся в нем примесей. Увеличение растворимости алюминия при наличии в нем добавок металлов с более электроположительным потенциалом связано со снижением межфазного натяжения на границе алюминий — расплав соли. Однако увеличение растворимости наблюдается только до определенного предела, после которого повышение содержания в основном металле примеси практически не влияет на процесс растворения. [c.66] При наличии в расплавленной соли примесей других солей растворимость металлов в ней уменьшается тем в большей степени, чем более электроотрицателен катион примеси. При этом если имеются смеси солей, то растворимость металлов в них будет наименьшей, когда соли находятся в эквивалентных количествах. Это соотношение отвечает образованию в твердой фазе химических соединений, а при температурах, близких к температуре кристаллизации, упорядоченный по своему внутреннему строению солевой расплав наименее способен растворять металл. [c.67] Вернуться к основной статье