Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Низькотемпературний припій, що містить олово, індій, кадмій, цинк, нікель, свинець, який відрізняється тим, що додатково містить германій і мідь при наступному співвідношенні компонентів, мас. %:

олово

46-48

індій

4-5

кадмій

16-17

цинк

1,9-2,1

нікель

0,5-0,7

германій

0,7-0,9

мідь

6-8

свинець

решта.

Текст

Низькотемпературний припій, що містить олово, індій, кадмій, цинк, нікель, свинець, який відрізняється тим, що додатково містить германій і мідь при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: олово 46-48 індій 4-5 кадмій 16-17 цинк 1,9-2,1 нікель 0,5-0,7 германій 0,7-0,9 мідь 6-8 свинець решта. (19) (21) u200813343 (22) 18.11.2008 (24) 10.02.2009 (46) 10.02.2009, Бюл.№ 3, 2009 р. (72) ПАНАРІН ВАЛЕНТИН ЄВГЕНОВИЧ, UA, СОЛОВЬЙОВ АН АТОЛІЙ ДМИТРОВИЧ, UA, СВАВІЛЬНИЙ МИКОЛА ЄВГЕНОВИЧ, UA, ПОГОРЄЛАЯ ВАЛЕНТИНА ВІКТОРІВНА, U A, ФАУСТОВА АНАСТАСІЯ ІВАНІВН А, UA, КУЗЮК СЕРГІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ, UA (73) ІНСТИТУТ МЕТАЛОФІЗИКИ ІМ. Г.В. КУРДЮМОВА Н АЦІОН АЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ Н АУК УКРАЇНИ, UA 3 39242 одночасній присутності добавок германія і міді та розподілі всіх компонентів у складі восьмикомпонентної системи, що заявляється, який було визначено експериментальним шляхом з використанням металографічних, фізико-механічних та електрохімічних досліджень. Одночасне введення до складу припою германія та міді обумовлено наступними причинами. Германій поліпшує пасиваційну характеристику припою за рахунок утворення на його поверхні окисних плівок GeO і GeO2 [3], що й приводить до підвищення корозійної стійкості припою та, відповідно, паяного з'єднання в цілому [4]. Мідь дозволяє надати припою твердо-рідкий стан з низькою плинністю у широкому температурному інтервалі пайки, що забезпечує те хнологічний процес пайки вертикальних швів. Такий широкий температурний інтервал твердо-рідкого стану (122-260°С) обумовлений тим, що мідь із оловом, індієм і іншими компонентами, які входять до складу припою, утворюють ряд інтерметалідних сполук з температурою повного розчинення у рідині 260°С. Одночасно із цим, у складі припою, що заявляється, утворюється багатокомпонентна евтектика, яка складається з компонентів, які входять до складу припою з температурою плавлення 122°С. Саме такі властивості складу припою, що заявляється, надають йому твердо-рідкий стан з низькою плинністю у широкому температурному інтервалі 122-260°С. Таким чином, початок плавлення припою 122°С визначається температурою евтектики, а температура закінчення плавлення припою 260°С визначається температурою повного розплавлення самої тугоплавкої інтерметалідної сполуки в компонентному складі припою, що заявляється. Необхідно відзначити, що процес нагрівання при пайці на пожежовибухонебезпечних об'єктах обмежений і не повинен перевищува ти 160±5°С. Саме такий температурний режим пайки перебуває в діапазоні інтервалу твердо-рідкого стану складу припою, що заявляється. Зразки сплавів припоїв виплавлялися в алундових тиглях в атмосфері аргону з використанням індукційного нагрівання при температурі 1300°С. Виплавлені зразки сплавів розливалися у виливниці для додання їм форми, зручної для наступних виробів. При пайці припоєм, що заявляється, рекомендовано застосовувати традиційні флюси для низькотемпературної пайки на основі хлористих солей, наприклад ZnCl2. У таблиці наведено порівняльні дані фізикомеханічних, корозійних і технологічних властивостей як припою, що заявляється, так і прототипу [2]. З таблиці випливає, що обрана кількість компонентів, які входять до складу припою, що заявляється, оптимальна і зумовлена наступними причинами: - при вмісті уведених до припою германія та міді, а також олова, індію, кадмію, цинку, нікелю менше мінімально заявленої кількості знижуються механічні, корозійні та технологічні властивості припою. Зниження технологічних властивостей припою проявляється в утворенні дефектів жолобка вертикально розташованого паяного шва. Жолобки утворюються місцями до 80-85 % відносно 4 всього периметра пайки, що різко знижує міцнісні та герметизуючі властивості паяного шва. Саме такий технологічний недолік при пайці вертикальних швів обумовлений тим, що через низьку температуру початку плавлення та зниження температури повного розплавлення припою плинність припою в зазначеному технологічному інтервалі пайки (див. табл.) стає занадто великою. З вищенаведених причин подальше зменшення змісту германія, міді, олова, індію, кадмію й цинку в припої недоцільне. - при вмісті додатково уведеного в припій германія та міді вище заявляемого, механічні та корозійні властивості припою практично не змінилися, однак при цьому суттєво погіршилися технологічні властивості припою, а саме, жолобок вертикально розташованого паяного шва утворюється місцями до 85-90 % по периметру відносно всієї довжини паяного шва, що знижує міцнісні та герметизуючі властивості пайки. Саме такий технологічний недолік при пайці вертикальних швів обумовлений тим, що через підвищення температури початку плавлення припою та зниження температури повного розплавлення припою занадто зменшується плинність припою в зазначеному температурному інтервалі пайки (див. табл.). З ви щевказаних причин подальше підвищення змісту германія, міді, олова, індію, кадмію й цинку в припої недоцільно. Саме таке оптимально обране поєднання компонентів у припої, що заявляється, дозволяє помітно підвищити корозійну стійкість паяного шву і, відповідно, паяної сполуки в цілому. На підставі порівняльного аналізу проведених досліджень контрольних зразків сплавів припою, що заявляється, і прототипу, встановлено: - в 3 рази підвищилася корозійна стійкість у водяному розчині 0,1н NaCl (див. табл.). - в 4,6 разів підвищилася корозійна стійкість у водяному розчині 0,1н НСl (див. табл.). - часовий опір розриву та твердість сплаву, що заявляється, практично збереглися такими ж, як у прототипу. Підвищення корозійної стійкості обумовлено тим, що додатково уведений у склад припою, що заявляється, германій утворює на його поверхні окисні плівки GeO і GeO2 [3], що й приводить до підвищення корозійної стійкості припою і, відповідно, паяної сполуки в цілому [4]. На підставі вищевказаного аналізу також встановлено, що тільки при складі припою, що заявляється, в порівнянні із прототипом, з'явилася можливість здійснювати процес пайки на вертикальних поверхнях у широкому температурному інтервалі 130-240 °С із високою якістю паяного шва (див. табл.). Цей позитивний ефект обумовлений тим, що введена до складу припою мідь утворює ряд інтерметалідних сполук з евтектикою, що, у свою чергу, утворюється тільки при наявності у складі інших компонентів припою, що заявляється. Отже, у такий спосіб припій, що заявляється, здобуває твердо-рідкий стан у широкому температурному інтервалі процесу пайки 130-240 °С, що й дозволяє йому утримуватися на вертикальній поверхні (див. табл.). 5 39242 Механічні в ластив ості Компон енти, в аг. % № з/п Зразк и припою Sn 1 Прото- 46 тип патент 46,5 Російської Феде- 47 рації №1358 249 6 Темп ерату ра, °С Шв идкість корозі ї, мм/рік ЧасоПов нов ий опір Тв ердість Початок го 0,1 за Брінерозриплав розн, лем, НВ. ву, лення плав - NaСl 2 2 кг/мм кгс/мм лення 0,1 н, HСІ In Pb Сd Zn Ni Ge Cu 5 30,04 16,0 2,4 0,56 5,0 20,6 124 126 0,07 0,72 5,5 28,43 16,5 2,5 0,57 5,1 20,8 124 126 0,06 0,71 Технологічні в ластив ості пайки в ертикальних шв ів Темп ерату Утв орення рний інтертипу жолобв ал, що ника паяного забезп ечу є шв а в процесі якісну пайку пайки на в ертикаль- в ертикальній них шв ів , °С пов ерхні Через плинність припою у тв орення жолобника в ідсу тній немож лив е 6 26,82 17,0 2,6 0,58 5,1 20,8 124 126 0,06 0,70 3,5 28,2 15,5 1,8 0,4 0,6 5 5,0 20,7 120 258 0,03 0,16 130-240* 46 4 24,9 16 1,9 0,5 0,7 6 5,1 20,8 122 260 0,02 0,15 130-240* 47 4,5 21,6 16,5 2 0,6 0,8 7 5,2 20,8 122 260 0,02 0,15 130-240* 48 5 16,3 17 2,1 0,7 0,9 8 5,2 20,8 122 261 0,02 0,14 130-240* 49 5,5 15 17,5 2,2 0,8 1 9 5,2 20,8 124 258 0,02 0,14 130-240* 45 2 Склад припою, що заяв ляється Утв орюються місцями до 80-85 % по периметру Утв ориться з рів номірною плав ністю до 100 % по в сьому периметру пайки Утв орюються місцями до 85-90 % по периметру *Оптимальний температурний інтервал процесу пайки дорівнює 110 °С. Примітки: при застосуванні припою на пожежовибухонебезпечних об'єктах температура не повинна перевищувати 150 ± 5 °С. Отже, для таких об'єктів температурний інтервал пайки встановлюється в інтервалі 130-160 ± 5 °С. Джерела інформації: 1. Авт. свід. СРСР №1139038, В 23 К 35/26, 1984, „Низькотемпературний припій". 2. Патент Російської Федерації №1358249, В 23 К 35/26, 1986, „Низькотемпературний припій". Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун 3. Справочник по редким металлам. Под ред. Плющева В. Е., М., « Мир», 1965, стр. 209-211. 4. Колотыркин Я. М. Металл и коррозия, М., «Металлургия», 1985, стр. 41-45. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Low-temperature solder

Автори англійською

Panarin Valentyn Yevhenovych, Soloviov Anatolii Dmytrovych, Svavilnyi Mykola Yevhenovych, Pohorielaia Valentyna Viktorivna, Faustova Anastasia Ivanivna, Kuziuk Serhii Oleksandrovych

Назва патенту російською

Низкотемпературный припой

Автори російською

Панарин Валентин Евгеньевич, Соловьев Анатолий Дмитриевич, Свавильный Николай Евгеньевич, Погорелая Валентина Викторовна, Фаустова Анастасия Ивановна, Кузюк Сергей Александрович

МПК / Мітки

МПК: B23K 35/26

Мітки: припій, низькотемпературний

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/3-39242-nizkotemperaturnijj-pripijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Низькотемпературний припій</a>

Подібні патенти