А Б В Г Д Е Є Ж З І Ї Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Я
Бездіффузіонним спай
Бездіффузіонним спай утворюється при наступних умовах: матеріали заготовок і припою різнорідні, що утворюють при нагріванні хімічні сполуки, з поверхонь заготовок і припою видалені окис-Цінні та адсорбуються-ованние плівки;витримка при робочій температурі пайки короткочасна. У місці контактів поверхонь заготовки і припою утворюються тільки по одному найтоншому (1 - 2 мкм не менше) шару двовимірних кристалічних утворень. Концентрація компонентів металу припою по товщиніз'єднання при переході через шар кристалічних утворень падає стрибкоподібно. Інтерметаллі-дів в зоні шва не утворюється. Унікальною властивістю такого спаю є максимальне збереження вихідних властивостей матеріалів заготовки та припою, що має великезначення при пайці металів високої чистоти та напівпровідників. Якість бездіффузіонним спаю дуже чутливо до витримці при робочій температурі пайки. Збільшення витримки призводить до перетворення цього виду спаю в інші.
Бездіффузіонним спаї основнезначення можуть мати в тих випадках, коли необхідно максимально зберегти незмінними властивості підкладки, наприклад при пайці металів високої чистоти та напівпровідників.
Бездіффузіонним спай експериментально отриманий при взаємодії металів з полімерами іклеями, неметалів один з одним, неметалів з металами, а також між металами в твердому стані.
Особливістю бездіффузіонним спаїв є відсутність деяких фаз, що утворюються в цій системі в рівноважних умовах. На рис. 50 наведена дифрактограмахбездіффузіонним спаю в системі залізо - олово, отриманого при 240 С. Як видно з дифрактограми, в зоні спаю інтерметаліди не виявляються.
При утворенні бездіффузіонним спаю протікає хімічна взаємодія між твердим і рідким металом,розповсюджується по поверхні контакту між ними. Про хімічною природою процесу утворення спаю свідчить виділення тепла при змочуванні.
Кінетика утворення зони спаю при напиленні і пайку. Мікрорентгеноспектрального аналізу бездіффузіонним спаїв,отриманих при пайку і напиленні, показав, що на кордоні фаз спостерігається стрибкоподібне падіння концентрації досліджуваного компонента.
Кінетика утворення зони спаю при напиленні і пайку. Pентгеноструктурние дослідження бездіффузіонним спаїв показали, що припевних умов взаємодіючі однокомпонентні основний метал і припій не містять у своєму складі другого металу.
Можливість отримання бездіффузіонним спаю експериментально підтверджена на прикладі пайки заліза оловом. Як випливає з табл. 2період кристалічної решітки заліза, контактировавшего з розплавленим оловом при 500 С протягом 30 с, не змінюється. Це пов'язано з тим, що дифузія атомів олова в кристалічну решітку заліза утруднена. Сталість періоду кристалічної решітки заліза прирізному часі контакту з розплавленим оловом вказує на утворення між ними бездіффузіонним спаю.
У всіх випадках міцність бездіффузіонним спаю буде тим більше, чим вище ювенільний поверхні основного металу і чим чистіша навколишнє середовищевід інших, крім розплаву припою, речовин.
Плазмове напилення для вивчення бездіффузіонним спаю використано у зв'язку з труднощами дослідження мікроструктур, паяних з'єднань, отриманих низькотемпературної пайки.
Енергетична гіпотеза природиосвіти бездіффузіонним спаїв виходить з того, що для утворення зв'язків необхідно, щоб енергія атомів кристалічних граток контактуючих матеріалів перевищувала певний енергетичний бар'єр. Після його подолання і освіти двомірних зародків,якщо виділяється енергія достатня для утворення міжатомних зв'язків, в зоні контакту починається спонтанний процес збільшення площі спаю.
Слід мати на увазі, що бездіффузіонним спай є певною стадією розвитку процесу взаємодії наміжфазної кордоні між різнорідними твердим та рідким металами, коли розчинно-Діффі-зійної процеси між ними не отримали скільки-небудь значного розвитку. Збільшення витримки при температурі пайки призведе до перетворення цього виду спаю в інші.
Нарис. 49 а наведена мікроструктура бездіффузіонним спаю, отриманого при напиленні нікелю на залізо.
У роботі[36]експериментально підтверджено можливість одержання бездіффузіонним спаю на прикладі пайки заліза оловом.
При температурах пайкизаліза оловом менше 500 С можна стійко отримувати бездіффузіонним спаї при більш тривалому часі (більше 30 с) контакту твердої і рідкої фаз.
Металографічні, рентгеноспектральні і рентген-ноструктурние дослідження спаїв дозволили експериментальнопідтвердити можливість бездіффузіонним спаїв і встановити їх властивості.
Якщо процес припиняється на стадії утворення хімічних зв'язків, коли взаємної дифузією паяемого матеріалу і припою в їхній обсяг можна знехтувати, то маємо бездіффузіонним спай.Наступна витримка створює умови для розвитку дифузійних і розчинно-дифузійних процесів.
Процес взаємодії основного металу і розплавленого припою може бути зафіксований на стадії хемосорбції, коли гетерогенної дифузією на міжфазнійкордоні можна знехтувати. Необхідною умовою утворення бездіффузіонним спаю є скорочення часу контакту твердого та рідкого металів до значень, менших періоду ретардації дифузійних процесів.
Особливістю бездіффузіонним спаїв євідсутність деяких фаз, що утворюються в цій системі в рівноважних умовах. На рис. 50 наведена дифрактограмах бездіффузіонним спаю в системі залізо - олово, отриманого при 240 С. Як видно з дифрактограми, в зоні спаю інтерметаліди не виявляються.
Схема діаграми стану. Таким чином, в процесі взаємодії заліза з рідким оловом при температурі пайки 500 С і витримці до 30 з дифузія олова в залізо не має місця. При більш низьких температурах пайки заліза оловом можна стійко отримувати бездіффузіонним спаї при більш тривалому часі контакту твердої і рідкої фаз. Можливість ця підвищується при дозованому енерговложеніі, наприклад, при нагріванні лазером.
При взаємодії твердого та рідкого металів можливе утворення хімічних зв'язків різного типу. Початковою стадією взаємодії у всіх випадках є хімічні реакції між атомами, що знаходяться на поверхні металів, тому бездіффузіонним спай має місце тільки в період, що передує початку протікання дифузійних процесів, починаючи з моменту виникнення контакту між твердим та рідким металами.
Можливість отримання бездіффузіонним спаю експериментально підтверджена на прикладі пайки заліза оловом. Як випливає з табл. 2 період кристалічної решітки заліза, контактировавшего з розплавленим оловом при 500 С протягом 30 с, не змінюється. Це пов'язано з тим, що дифузія атомів олова в кристалічну решітку заліза утруднена. Сталість періоду кристалічної решітки заліза при різному часі контакту з розплавленим оловом вказує на утворення між ними бездіффузіонним спаю.
Бездіффузіонним спай утворюється при наступних умовах: матеріали заготовок і припою різнорідні, що утворюють при нагріванні хімічні сполуки, з поверхонь заготовок і припою видалені окис-Цінні та адсорбуються-ованние плівки; витримка при робочій температурі пайки короткочасна. У місці контактів поверхонь заготовки і припою утворюються тільки по одному найтоншому (1 - 2 мкм не менше) шару двовимірних кристалічних утворень. Концентрація компонентів металу припою по товщині з'єднання при переході через шар кристалічних утворень падає стрибкоподібно. Інтерметаллі-дів в зоні шва не утворюється. Унікальною властивістю такого спаю є максимальне збереження вихідних властивостей матеріалів заготовки та припою, що має велике значення при пайці металів високої чистоти та напівпровідників. Якість бездіффузіонним спаю дуже чутливо до витримці при робочій температурі пайки. Збільшення витримки призводить до перетворення цього виду спаю в інші.
Бездіффузіонним спаї основнезначення можуть мати в тих випадках, коли необхідно максимально зберегти незмінними властивості підкладки, наприклад при пайці металів високої чистоти та напівпровідників.
Бездіффузіонним спай експериментально отриманий при взаємодії металів з полімерами іклеями, неметалів один з одним, неметалів з металами, а також між металами в твердому стані.
Особливістю бездіффузіонним спаїв є відсутність деяких фаз, що утворюються в цій системі в рівноважних умовах. На рис. 50 наведена дифрактограмахбездіффузіонним спаю в системі залізо - олово, отриманого при 240 С. Як видно з дифрактограми, в зоні спаю інтерметаліди не виявляються.
При утворенні бездіффузіонним спаю протікає хімічна взаємодія між твердим і рідким металом,розповсюджується по поверхні контакту між ними. Про хімічною природою процесу утворення спаю свідчить виділення тепла при змочуванні.
Кінетика утворення зони спаю при напиленні і пайку. Мікрорентгеноспектрального аналізу бездіффузіонним спаїв,отриманих при пайку і напиленні, показав, що на кордоні фаз спостерігається стрибкоподібне падіння концентрації досліджуваного компонента.
Кінетика утворення зони спаю при напиленні і пайку. Pентгеноструктурние дослідження бездіффузіонним спаїв показали, що припевних умов взаємодіючі однокомпонентні основний метал і припій не містять у своєму складі другого металу.
Можливість отримання бездіффузіонним спаю експериментально підтверджена на прикладі пайки заліза оловом. Як випливає з табл. 2період кристалічної решітки заліза, контактировавшего з розплавленим оловом при 500 С протягом 30 с, не змінюється. Це пов'язано з тим, що дифузія атомів олова в кристалічну решітку заліза утруднена. Сталість періоду кристалічної решітки заліза прирізному часі контакту з розплавленим оловом вказує на утворення між ними бездіффузіонним спаю.
У всіх випадках міцність бездіффузіонним спаю буде тим більше, чим вище ювенільний поверхні основного металу і чим чистіша навколишнє середовищевід інших, крім розплаву припою, речовин.
Плазмове напилення для вивчення бездіффузіонним спаю використано у зв'язку з труднощами дослідження мікроструктур, паяних з'єднань, отриманих низькотемпературної пайки.
Енергетична гіпотеза природиосвіти бездіффузіонним спаїв виходить з того, що для утворення зв'язків необхідно, щоб енергія атомів кристалічних граток контактуючих матеріалів перевищувала певний енергетичний бар'єр. Після його подолання і освіти двомірних зародків,якщо виділяється енергія достатня для утворення міжатомних зв'язків, в зоні контакту починається спонтанний процес збільшення площі спаю.
Слід мати на увазі, що бездіффузіонним спай є певною стадією розвитку процесу взаємодії наміжфазної кордоні між різнорідними твердим та рідким металами, коли розчинно-Діффі-зійної процеси між ними не отримали скільки-небудь значного розвитку. Збільшення витримки при температурі пайки призведе до перетворення цього виду спаю в інші.
Нарис. 49 а наведена мікроструктура бездіффузіонним спаю, отриманого при напиленні нікелю на залізо.
У роботі[36]експериментально підтверджено можливість одержання бездіффузіонним спаю на прикладі пайки заліза оловом.
При температурах пайкизаліза оловом менше 500 С можна стійко отримувати бездіффузіонним спаї при більш тривалому часі (більше 30 с) контакту твердої і рідкої фаз.
Металографічні, рентгеноспектральні і рентген-ноструктурние дослідження спаїв дозволили експериментальнопідтвердити можливість бездіффузіонним спаїв і встановити їх властивості.
Якщо процес припиняється на стадії утворення хімічних зв'язків, коли взаємної дифузією паяемого матеріалу і припою в їхній обсяг можна знехтувати, то маємо бездіффузіонним спай.Наступна витримка створює умови для розвитку дифузійних і розчинно-дифузійних процесів.
Процес взаємодії основного металу і розплавленого припою може бути зафіксований на стадії хемосорбції, коли гетерогенної дифузією на міжфазнійкордоні можна знехтувати. Необхідною умовою утворення бездіффузіонним спаю є скорочення часу контакту твердого та рідкого металів до значень, менших періоду ретардації дифузійних процесів.
Особливістю бездіффузіонним спаїв євідсутність деяких фаз, що утворюються в цій системі в рівноважних умовах. На рис. 50 наведена дифрактограмах бездіффузіонним спаю в системі залізо - олово, отриманого при 240 С. Як видно з дифрактограми, в зоні спаю інтерметаліди не виявляються.
Схема діаграми стану. Таким чином, в процесі взаємодії заліза з рідким оловом при температурі пайки 500 С і витримці до 30 з дифузія олова в залізо не має місця. При більш низьких температурах пайки заліза оловом можна стійко отримувати бездіффузіонним спаї при більш тривалому часі контакту твердої і рідкої фаз. Можливість ця підвищується при дозованому енерговложеніі, наприклад, при нагріванні лазером.
При взаємодії твердого та рідкого металів можливе утворення хімічних зв'язків різного типу. Початковою стадією взаємодії у всіх випадках є хімічні реакції між атомами, що знаходяться на поверхні металів, тому бездіффузіонним спай має місце тільки в період, що передує початку протікання дифузійних процесів, починаючи з моменту виникнення контакту між твердим та рідким металами.
Можливість отримання бездіффузіонним спаю експериментально підтверджена на прикладі пайки заліза оловом. Як випливає з табл. 2 період кристалічної решітки заліза, контактировавшего з розплавленим оловом при 500 С протягом 30 с, не змінюється. Це пов'язано з тим, що дифузія атомів олова в кристалічну решітку заліза утруднена. Сталість періоду кристалічної решітки заліза при різному часі контакту з розплавленим оловом вказує на утворення між ними бездіффузіонним спаю.
Бездіффузіонним спай утворюється при наступних умовах: матеріали заготовок і припою різнорідні, що утворюють при нагріванні хімічні сполуки, з поверхонь заготовок і припою видалені окис-Цінні та адсорбуються-ованние плівки; витримка при робочій температурі пайки короткочасна. У місці контактів поверхонь заготовки і припою утворюються тільки по одному найтоншому (1 - 2 мкм не менше) шару двовимірних кристалічних утворень. Концентрація компонентів металу припою по товщині з'єднання при переході через шар кристалічних утворень падає стрибкоподібно. Інтерметаллі-дів в зоні шва не утворюється. Унікальною властивістю такого спаю є максимальне збереження вихідних властивостей матеріалів заготовки та припою, що має велике значення при пайці металів високої чистоти та напівпровідників. Якість бездіффузіонним спаю дуже чутливо до витримці при робочій температурі пайки. Збільшення витримки призводить до перетворення цього виду спаю в інші.