熔融焊料與焊件(母材)表面之間的反應(yīng)
發(fā)布時(shí)間:2014/5/22 21:47:10 訪問(wèn)次數(shù):1318
熔融焊料與母材的反應(yīng)主要是潤(rùn)濕、毛細(xì)作用、擴(kuò)散、溶解、冶金結(jié)合,以形成結(jié)合層。
1.潤(rùn)濕——液態(tài)焊料潤(rùn)濕被焊固體金屬(母材)表面
圖18-2是氣一液固界面示意圖。 LM4040B50IDBZR一滴液體置于固體表面,如果液滴和固體界面的變化促使液一固體系自由能降低,則液滴沿固體表面自動(dòng)鋪展。這種液體在固體表面漫流的物理現(xiàn)象稱為潤(rùn)濕。潤(rùn)濕是物質(zhì)固有的性質(zhì),取決于原子半徑和晶體類型。
圖中,盯sy為固體與氣體之間的界面張力(或稱固體的表面張力);盯LV為液體與氣體之間的表面張力(或稱液體的表面張力),其方向與液滴表面相切,它是使液體表面積趨向最小的作
用力;ULS為液體與固體之間的界面張力,即界面能量;臼為潤(rùn)濕角;cos0為潤(rùn)濕系數(shù)。usv與ULS的作用力均沿固體表面,但作用方向相反。
當(dāng)液滴沿固體表面鋪展結(jié)束(固一氣界面、液一氣界面、液一固界面張力達(dá)到平衡)角與固體表面張力、液體表面張力及液一固界面張力存在以下關(guān)系:
從式(18-9)可以看出,如果usv和ULV為固定值,則ULS與臼為正比關(guān)系,即液體和固體之間的界面張力ULS越小,臼也越小,也就是說(shuō)越容易潤(rùn)濕。
表面張力的單位為毫牛頓/米( mN/m),通常液體金屬的表面張力在200~2500 mN/m,而助焊劑(非金屬)的表面張力小于50 mN/m。
根據(jù)式(18-9)可以將液滴對(duì)固體表面的潤(rùn)濕程度用潤(rùn)濕角臼的大小來(lái)表示(見(jiàn)圖18-3)。
●當(dāng)O<cos0<1,0。<0<90。,表示液滴能潤(rùn)濕固體表面。
●當(dāng)cos0<0,90。<0<180。,表示液滴不能潤(rùn)濕固體表面。
●當(dāng)cos0 =1,0-0。,完全潤(rùn)濕。
●當(dāng)cos臼=0,即臼=1809時(shí),完全不潤(rùn)濕。
通常用潤(rùn)濕角例刈斷焊點(diǎn)的潤(rùn)濕性,0<90。為潤(rùn)濕;0>90。為不潤(rùn)濕,如圖18-4所示。
圖18-3潤(rùn)濕角示意圖 圖18-4焊點(diǎn)潤(rùn)濕角示意圖
釬焊過(guò)程中,只有當(dāng)熔融的液態(tài)釬料在金屬表面漫流鋪展,才能使金屬原子自由接近,因此熔融的釬料潤(rùn)濕焊件表面是擴(kuò)散、溶解、形成結(jié)合層的首要條件。
熔融焊料與母材的反應(yīng)主要是潤(rùn)濕、毛細(xì)作用、擴(kuò)散、溶解、冶金結(jié)合,以形成結(jié)合層。
1.潤(rùn)濕——液態(tài)焊料潤(rùn)濕被焊固體金屬(母材)表面
圖18-2是氣一液固界面示意圖。 LM4040B50IDBZR一滴液體置于固體表面,如果液滴和固體界面的變化促使液一固體系自由能降低,則液滴沿固體表面自動(dòng)鋪展。這種液體在固體表面漫流的物理現(xiàn)象稱為潤(rùn)濕。潤(rùn)濕是物質(zhì)固有的性質(zhì),取決于原子半徑和晶體類型。
圖中,盯sy為固體與氣體之間的界面張力(或稱固體的表面張力);盯LV為液體與氣體之間的表面張力(或稱液體的表面張力),其方向與液滴表面相切,它是使液體表面積趨向最小的作
用力;ULS為液體與固體之間的界面張力,即界面能量;臼為潤(rùn)濕角;cos0為潤(rùn)濕系數(shù)。usv與ULS的作用力均沿固體表面,但作用方向相反。
當(dāng)液滴沿固體表面鋪展結(jié)束(固一氣界面、液一氣界面、液一固界面張力達(dá)到平衡)角與固體表面張力、液體表面張力及液一固界面張力存在以下關(guān)系:
從式(18-9)可以看出,如果usv和ULV為固定值,則ULS與臼為正比關(guān)系,即液體和固體之間的界面張力ULS越小,臼也越小,也就是說(shuō)越容易潤(rùn)濕。
表面張力的單位為毫牛頓/米( mN/m),通常液體金屬的表面張力在200~2500 mN/m,而助焊劑(非金屬)的表面張力小于50 mN/m。
根據(jù)式(18-9)可以將液滴對(duì)固體表面的潤(rùn)濕程度用潤(rùn)濕角臼的大小來(lái)表示(見(jiàn)圖18-3)。
●當(dāng)O<cos0<1,0。<0<90。,表示液滴能潤(rùn)濕固體表面。
●當(dāng)cos0<0,90。<0<180。,表示液滴不能潤(rùn)濕固體表面。
●當(dāng)cos0 =1,0-0。,完全潤(rùn)濕。
●當(dāng)cos臼=0,即臼=1809時(shí),完全不潤(rùn)濕。
通常用潤(rùn)濕角例刈斷焊點(diǎn)的潤(rùn)濕性,0<90。為潤(rùn)濕;0>90。為不潤(rùn)濕,如圖18-4所示。
圖18-3潤(rùn)濕角示意圖 圖18-4焊點(diǎn)潤(rùn)濕角示意圖
釬焊過(guò)程中,只有當(dāng)熔融的液態(tài)釬料在金屬表面漫流鋪展,才能使金屬原子自由接近,因此熔融的釬料潤(rùn)濕焊件表面是擴(kuò)散、溶解、形成結(jié)合層的首要條件。
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