Вы здесь

Смачивание паяемой поверхности припоем

Последнее сообщение
9 сообщений / 0 новое
Василий
Аватар пользователя Василий
Ответов: 37
Зарегистрирован: 21/01/2016

Здравствуйте.
Нужна информация теория по смачиванию паяемой поверхности припоем с процессе пайки.
Заранее спасибо

Отредактировано: admin вкл 06/08/2016 - 01:09
Nikolai
Аватар пользователя Nikolai
Ответов: 3764
Зарегистрирован: 15/01/2013

Согласно первому закону капиллярности (формула Лапласа)

p1-p2 = σ12(1/R1=1/R2),

где
p1 и p2 давление соответственно с вогнутой и выпуклой сторон поверхности жидкости;
σ12 – поверхностное натяжение жидкости на границе с газовой средой;
R1 и R2 – радиусы кривизны поверхности.
Из формулы следует, что поверхностный слой жидкости, имеющий кривизну, производит на нее добавочное давление по сравнению с тем, которое она испытывает при наличии плоской поверхности. Это добавочное давление вызывает главным образом капиллярные явления.
При растекании капли жидкости на плоской поверхности твердого тела условия ее равновесия выражаются в виде равновесия векторов сил поверхностного натяжения в точке на границе трех фаз. Это границей является периметр смачивания (рис.1):

σ132312cos Θ,

где
σ13 – поверхностное натяжение между твердым телом и газовой средой, действующее на каплю по периметру ее основания;
σ23 – поверхностное натяжение жидкости на границе с твердым телом.
Это уравнение является вторым законом капиллярности (равенство Юнга).
Отсюда следует

cos Θ= (σ1323)/σ12,

где
cos Θ – коэффициент смачивания, характеризующий смачивающую способность жидкости.
Как первое, так и второе уравнение капиллярности получены исходя из того, что равновесие материального объекта определяется равновесием приложенных к нему сил.
Необходимо иметь в виду, что законы капиллярности выведены для жидкостей, не взаимодействующих с твердым телом. В процессе пайки происходит активное взаимодействие между паяемым материалом и расплавленным припоем, поэтому капиллярные явления, протекающие при этом, более сложны и лишь приближенно описываются приведенными уравнениями.

Nikolai
Аватар пользователя Nikolai
Ответов: 3764
Зарегистрирован: 15/01/2013

Растекание расплавленного припоя по поверхности паяемого материала определяется многими факторами. Среди них наибольшее влияние оказывают характер взаимодействия, свойства припоя (вязкость, жидкотекучесть). Когда припой имеет широкий интервал кристаллизации, а пайка происходит при температурах, лежащих ниже температуры ликвидуса, особое значение приобретает жидкотекучесть припоя.
Механизм растекания припоя связан с взаимодействием расплава припоя и его парообразной фазы с паяемым материалом, с поверхностной диффузией расплавленного припоя, с капиллярным течением последнего и т.д. При растекании указанные процессы зависят от соотношения физико-химических свойств припоя и паяемого материала, а также условий пайки.
Растекание расплава припоя, как и всякой жидкости, по поверхности твердого тела определяется соотношением сил адгезии припоя к поверхности паяемого материала и когезии, характеризуемой силами связи между частицами припоя.
Работа адгезии определяется свободной поверхностной энергией, освобождающейся при смачивании твердого тела жидкостью:

Аадг131223

Полное растекание припоя по поверхности паяемого материала имеет место при краевом угле смачивания Θ=0.
Когезия частиц припоя оценивается работой, необходимой для образования двух новых поверхностей жидкости: Аког=2σ12.
Растекание капли расплава припоя по паяемому материалу произойдет, если работа адгезии к поверхности последнего будет равна или больше работы когезии частиц припоя. Разность между ними называют коэффициентом растекания:

k=Аадгког12(1+cos Θ)-2σ1212(cos Θ-1)

Следовательно, растекаемость расплава припоя по паяемому материалу определяется его поверхностным натяжением и краевым углом смачивания. Зависимость между краевым углом смачивания и поверхностным натяжением имеет сложный характер. Так, для сплавов свинец-олово при содержании олова 60-80 % поверхностное натяжение уменьшается по линейному закону.
С повышением температуры пайки площадь растекания для чистого олова остается постоянной, а для сплавов свинец-олово эвтектического состава растет, если перегрев не превышает 40-50 С. Дальнейший перегрев сплава ведет к снижению растекаемости, что связано с усилением взаимодействия между припоем, флюсом, паяемым металлом и окружающей газовой средой.
Увеличение времени выдержки при температуре пайки до определенного предела ведет к уменьшению краевого угла смачивания; дальнейшая выдержка не оказывает влияния на его изменение.
На растекаемость припоев большое влияние также оказывает их состав.

didron
Аватар пользователя didron
Ответов: 828
Зарегистрирован: 16/11/2014

Это в теорию надо добавить

Главный метролог
Аватар пользователя Главный метролог
Ответов: 448
Зарегистрирован: 24/09/2015

Это в теорию надо добавить

Это теория и есть.

Виталий
Аватар пользователя Виталий
Ответов: 10
Зарегистрирован: 10/02/2016

Полезная информация.
Это относится ко разным припоям и поверхностям?

Nikolai
Аватар пользователя Nikolai
Ответов: 3764
Зарегистрирован: 15/01/2013

Это относится ко разным припоям и поверхностям?

Да, это физика процесса.

Сергуня
Аватар пользователя Сергуня
Ответов: 419
Зарегистрирован: 15/03/2016

Да, это физика процесса.

Ученым надо быть чтобы понимать!

Chronium
Аватар пользователя Chronium
Ответов: 53
Зарегистрирован: 06/06/2016

Ученым надо быть чтобы понимать!

Поддерживаю!