3金属表面的氧化膜及去膜原理

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铝及铝合金材料表面氧化膜原理研究

铝及铝合金材料表面氧化膜原理研究

铝及铝合金材料表面氧化膜原理研究1铝及铝合金化学氧化膜成膜原理 (1)1.1铝及铝合金表面的化学氧化理论 (1)1.2铝及铝合金化学氧化原理 (1)2 铝及铝合金传统含铬导电氧化膜 (2)2.1传统导电氧化膜工艺 (2)2.2导电氧化液中各因素的作用 (3)3导电氧化液中含铬酸盐的替代 (4)1铝及铝合金化学氧化膜成膜原理1.1铝及铝合金表面的化学氧化理论化学氧化处理是在一定温度下,金属铝和氧化溶液发生化学反应,在表面生成不溶性氧化膜的工艺。

一般形成氧化膜必须具备两个条件:一是在溶液中含有使铝表面生成氧化膜的氧化剂;二是在溶液中含有活化剂,使铝表面在氧化成膜过程中,不断地被溶解,在氧化膜中形成孔隙,保证氧化膜不断地成长、增厚。

氧化膜的形成包括下列三个历程:1)表面金属溶解到处理液中;2)溶解产物在处理液中同化学氧化所用的介质发生反应,生成某种中间产物;3)氧化物从过饱和溶液中结晶析出,沉积于金属表面。

1.2铝及铝合金化学氧化原理铝及铝合金的化学氧化是在一定温度条件下,通过化学作用使清洁的铝合金表面与氧化液中的氧相互作用,形成一层致密的氧化膜的一种涂覆方法。

这种氧化膜具有一定的耐蚀性,通常作为油漆或有机涂层的底层。

化学氧化膜层的颜色随氧化液的组成、操作条件及膜层厚度的变化而变化。

铝及铝合金的化学氧化方法较多,按其溶液性质可分为碱性和酸性两种,按膜层的性质可分为磷酸盐膜、铬酸盐膜以及铬酸-磷酸盐膜、无铬氧化膜等。

从理论上讲,化学氧化存在着金属的溶解和成膜反应,溶解过快膜层不能生成,反之,则膜层疏松。

当膜层达到一定厚度的时候,膜层阻碍金属和溶液的接触,氧化过程自行停止。

除应选择合适的氧化剂和成膜剂之外,为确保氧化膜质量还应加入一些添加剂,有的还加入一些稳定剂。

按功能分氧化液组成主要有两类:其一是氧化剂如重铬酸钾或铬酐、锰酸盐、钼酸盐等,它是氧化成膜的主要成分,其作用是使铝表面产生氧化物层;其二是活化剂如氟化物、酸、碱等,它使铝表面再氧化成膜的过程中不断受到溶解,在氧化膜中形成空隙,以保证氧化膜不断地成长增厚。

金属涂层工艺

金属涂层工艺

金属涂层工艺随着现代工业的发展,金属涂层工艺已经成为了一种重要的表面处理技术。

它不仅可以提高金属材料的耐腐蚀性、硬度和表面光洁度,还可以改善其外观和功能,延长使用寿命。

本文将介绍金属涂层工艺的种类、原理以及应用。

一、金属涂层工艺的种类金属涂层工艺根据涂层材料的种类可以分为以下几类:1. 金属电镀金属电镀是一种利用电化学原理将金属离子沉积在基材表面的涂层工艺。

它可以增加金属材料的耐腐蚀性、硬度和表面光洁度,同时还可以改善其外观和功能。

2. 金属喷涂金属喷涂是一种利用高速气流将金属粉末喷射到基材表面形成涂层的工艺。

它可以提高金属材料的耐磨性、耐蚀性和抗氧化性。

3. 金属氧化金属氧化是一种将金属表面氧化形成氧化膜的涂层工艺。

它可以提高金属材料的耐腐蚀性、硬度和表面光洁度,同时还可以改善其外观和功能。

4. 金属化学镀金属化学镀是一种利用化学反应在基材表面形成金属膜的涂层工艺。

它可以提高金属材料的耐腐蚀性、硬度和表面光洁度,同时还可以改善其外观和功能。

二、金属涂层工艺的原理金属涂层工艺的原理是利用不同的涂层工艺,在金属材料表面形成一层保护膜,从而提高其耐腐蚀性、硬度和表面光洁度,改善其外观和功能。

不同的涂层工艺有不同的原理。

1. 金属电镀的原理金属电镀的原理是利用电解质溶液中的金属离子,在电解质溶液中形成电流,将金属离子沉积在基材表面形成金属膜。

在电解质溶液中,金属离子的浓度会随着电流的流动而逐渐降低,最终形成均匀的金属膜。

2. 金属喷涂的原理金属喷涂的原理是利用高速气流将金属粉末喷射到基材表面形成涂层。

在喷涂过程中,金属粉末会受到气流的冲击力和磨擦力,形成均匀的涂层。

3. 金属氧化的原理金属氧化的原理是将金属表面暴露在氧气中,形成氧化膜。

在氧化膜形成的过程中,金属表面会与氧气发生化学反应,形成稳定的氧化膜。

4. 金属化学镀的原理金属化学镀的原理是利用化学反应在基材表面形成金属膜。

在化学反应中,金属离子会与还原剂反应形成金属膜。

金属材料的表面处理与涂层技术

金属材料的表面处理与涂层技术

金属材料的表面处理与涂层技术金属材料是现代工业生产和生活中极其重要的基础材料之一,在机械、建筑、汽车等领域都有着广泛的应用。

然而,在使用过程中,金属材料的表面容易受到腐蚀、磨损等影响,降低了材料的质量和寿命。

因此,对金属材料进行表面处理和涂层技术的研究和应用具有重要意义。

一、表面处理技术表面处理技术是指对金属材料表面进行机械或化学加工以改变其性质的一系列工艺。

常见的表面处理技术包括抛光、酸洗、酸碱清洗、电化学抛光和喷砂等。

这些处理方法能够去除金属表面的氧化膜和污垢,并在金属表面形成一层适当的薄膜,增强材料的耐腐蚀性和耐磨性。

例如,在汽车制造中,对金属材料进行抛光、酸洗和酸碱清洗处理后,在零件装配前进行防腐涂层处理,能够大大增加汽车的使用寿命。

二、涂层技术涂层技术是指将一层薄膜涂覆到金属表面上以改变其性质的工艺。

涂层技术主要包括物理镀膜和化学镀膜两种类型。

1.物理镀膜物理镀膜是将金属薄膜通过真空蒸发或离子镀放在金属表面上的一种涂层技术。

经过物理镀膜处理后的金属材料表面能够形成一层均匀、密实、质量稳定、外观优美的保护层,能够提高金属表面的硬度和耐磨性,从而减少金属表面的磨损和腐蚀程度,延长其使用寿命。

物理镀膜广泛应用于电子、光学、医疗、航天等领域。

2.化学镀膜化学镀膜是将一层化合物电镀到金属表面上的一种涂层技术。

当金属表面与镀液中的化学物质发生反应时,会在金属表面上形成一层稳定、均匀、具有机械强度和化学稳定性的保护层。

化学镀膜涂层具有较好的耐腐蚀性和耐磨性,可以延长金属材料的使用寿命。

化学镀膜广泛应用于制造业、航空、汽车等领域。

三、表面处理与涂层技术的应用表面处理与涂层技术的应用十分广泛,在实际生产中有着举足轻重的地位。

例如,在航空航天领域,表面处理技术可以大大增强飞机材料的耐腐蚀性和耐磨性,从而增加飞机的安全性和寿命。

在汽车工业中,抗腐蚀和防火涂料有助于提高汽车的安全性和使用寿命。

此外,表面处理与涂层技术在建筑、医疗、电子和制造等行业中也得到了广泛应用。

第3章 钎焊去膜方法

第3章 钎焊去膜方法

12.2.3 机械及物理去膜
1.机械去膜过程 2.物理去膜过程
1.机械去膜过程
在钎焊某些金属及合金时,可利用机械刮擦作用破除 母材表面的氧化膜。
机械去膜过程有两种不同形式: 一种是借助于坚硬的物体,诸如刮刀、锉、钢刷、烙铁 等,沿母材表面加一定压力拖动来实现;
1.机械去膜过程
另一种是直接利用钎料棒端头,施以压力沿加热到钎焊 温度的母材表面拖动,在拖动过程中,即在破除氧化膜 的同时钎料端头受热熔化。这种去膜过程的特点是,只 有去膜工具刮擦到的地方表面氧化膜才会被破除,一般 只作为钎焊接头的第一步。低温钎焊某些金属时,例如 铝及其合金,由于缺少可用的钎剂和气体介质,这种去 膜方法还是方便有效的。
ZnCl2--NH4Cl状态图
软钎剂钎焊时母材表面氧化膜的去除
无机软钎剂 这类钎剂钎焊铬钢、镍铬合金或不锈钢时,其去膜能力仍显
不足,因而可以向其中添加一些盐酸来提高活性。 另外,这类钎剂的熔点较低,钎剂组元易吸潮,钎焊时易发
生飞溅或析出有害气体。为此可以用凡士林调制成膏状使用, 也可以向钎剂中加入一些高熔点的氯化物 ,如: CdCl2(568°C) KCl(768°C) NaCl(800°C)等,以此相应提高 钎剂的熔点。
ZnCl2--NH4Cl状态图
软钎剂钎焊时母材表面氧化膜的去除
氯化锌类钎剂去除氧化膜的作用在于其可 以和水形成络合酸:
ZnCl2+H2O→H[ZnCl2OH]
而生成的络合酸能够溶解金属氧化物, 例如氧化铁:
FeO+2H[ZnCl2OH]→H2O+Fe[ZnCl2OH]2。
在ZnCl2中加入NH4Cl不但可以提高钎剂 的活性,而且可以降低钎剂的熔点,从而 提高钎剂的工艺性能。

第二章(2) 金属的氧化膜

第二章(2)   金属的氧化膜
2 2

反应过程b:氧单向向内扩散,在金属-氧化物界面上反映,因而膜的生长区 域在金属与膜界面处。如钛、锆等金属的氧化过程。
图2.6 氧化膜成长历程示意图
(a)氧化物/气体界面生成
(b)金属/氧化物界面生成
2、金属氧化膜的晶体结构
纯金属的氧化:一般形成单一氧化物的氧化膜,但有时也能形成多种不同氧 化物组成的膜,如铁在空气中的氧化 (图2.7)。
3 2Cr O2 Cr2O3 (固态) 2 3 Mo O2 MoO3 (气态,4500C以上开始挥发) 2 5 2V+ O2 V2O5 (液态,熔点6580C) 2
可见,在1000 ℃下这三种氧化物中只有 Cr2O3 为固态,有保护性,而Mo和V的
氧化物则无保护性。
实践证明,并非所有的固态氧化膜都有保护性,只有那些组织结构致密,能完
厚度为40~500nm。 (3)薄膜,它是不可见的,只能通过测试手段检查出来,其膜厚< 40nm。如常温下Fe和Cu在干燥空气中形成薄膜厚度为1~3nm,在Al上 的膜厚约为10nm。
二、金属氧化膜的完整性和保护性
1、金属氧化膜的完整性 金属氧化膜的完整性是具有保护性的必要条件。而完整的必要条件
是:氧化时所生成的金属氧化膜的体积(V
1/2O2 NiO +
Ni 2++2
e
(2.24)
在n型半导体中,氧化物间隙金属离子和电子向外表面迁移,在氧化物-氧 界面上与氧接触生成新氧化层;在p型半导体氧化物中,氧离子、阳离子空 位和电子空穴都向内迁移,金属离子和电子则向外迁移,并在晶格内部形
成新的氧化物层。
第四节
一、合金氧化的特点
合金的氧化
图2.9 ZnO金属离子过剩型半导体的示意图

金属的化学处理(化学转化膜)

金属的化学处理(化学转化膜)
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3.分类
➢按获得方法:化学法 电化学法
➢按膜的主要组成物类型: 氧化物膜 磷酸盐膜 铬酸盐膜 草酸盐膜
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4.基本用途
➢防锈 降低金属本身的化学活性
对环境介质的隔离作用
➢耐磨 提高硬度、减少摩擦阻力、吸油(磷酸盐膜) ➢涂装底层 作为金属镀层的底层 ➢防电偶腐蚀 增大两金属表面间的接触电阻
(2)氧化剂。提高氧化剂的质量浓度,可以加快氧化 速度,膜层致密、牢固。氧化剂的质量浓度低时, 得到的氧化膜厚而疏松。
(3)温度。提高溶液温度,生成的氧化膜层薄,且易 生成红色挂灰,导致氧化膜的质量降低。
钢铁高温氧化工艺
(4)铁离子含量。氧化溶液中必须含有一定的 铁离子才能使膜层致密,结合牢固。铁离子浓 度过高,氧化速度降低,钢铁表面易出现红色 挂灰。
➢高温化学氧化(碱性化学氧化) ➢常温化学氧化(酸性化学氧化)
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(1)高温化学氧化(碱性化学氧化)
化学反应机理 : ➢ 在强碱(氢氧化钠)溶液里添加氧化剂(亚硝酸纳),
在135~145℃,15~90min → 肥皂液,3~5min → 水洗、干燥及浸油 ➢ 表面生成极薄的Fe3O4为主要成分的氧化膜、0.5~1.5μm ➢ 提高零件的耐蚀性、润滑性、改善外观
➢ 特点: 1. 氧化速度快, 2. 膜层抗蚀性好, 3. 节ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、高效、成本低, 4. 操作简单, 5. 环境污染小。
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2.钢铁磷化
定义:金属在含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中进行化学处 理,使金属表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜。 性能:5~20μm,暗灰到黑灰色。
微孔结构,结合牢固,良好的吸附、润滑、耐蚀 性,不粘附熔融金属(锡、铝、锌)及绝缘性。

钢铁表面的氧化

钢铁表面的氧化

钢铁表面的氧化一、概述钢铁零件通过氧化处理,使其表面生成保护性的氧化膜,膜厚的颜色取决于钢铁零件的表面状态、合金成分和氧化处理的工艺条件,一般呈黑色或蓝黑色,经抛光的表面氧化后,色泽光亮美观,铸钢和含硅较高的特种钢氧化膜呈褐色或黑褐色。

膜层的厚度约为0.6-1.6μm,因此,氧化处理不影响零件的精度。

氧化膜的耐蚀能力较差,氧化后需进行后处理以提高其耐蚀性和润滑性。

二、碱性氧化法(法蓝处理)(一)、工艺特点碱性氧化法是在较高的温度条件下,在含有一定氧化剂的氢氧化钠碱溶液中进行,氧化剂和氢氧化钠与金属铁作用,生成以磁性氧化铁(Fe3O4)为主要成分的氧化膜。

(二)、工艺规范见表一。

(三)、溶液的配制在氧化槽加入2/3体积的水,将计算量的氢氧化钠加入槽内,使其溶解(要防止氢氧化钠放热溅出)。

然后在搅拌下,加入亚硝酸钠和硝酸钠,待全部溶解后,加水至规定体积。

氧化溶液要在沸腾温度下浸入钢板,或加入(20%以下)旧溶液进行处理,待溶液中积聚了一定量的铁离子,直至能使铁样片获得黑色氧化膜后方可用于生产。

(四)、工艺维护(1)、氧化溶液的组份在使用中会发生变化,可定期按分析结果调整,也可凭经验按溶液的沸点和所得膜层的质量来断定溶液是否需要调整。

当溶液沸点过高时,表示浓度过高,此时易形成红色挂灰,可加水稀释。

沸点过低时,表示浓度不足,此时膜的颜色不深或不能发蓝,应补加药品或蒸去多余的水分。

氢氧化钠的添加量可按溶液沸点每升高1℃每升溶液添加10-15g计算。

补加时可参照如下比例:对于一次氧化,NaOH : NaNO2=2-3 : 1;对于二次氧化,NaOH : NaNO2的比值,第一槽为2.5-3.5 : 1,第二槽为3.4 : 1。

(2)、在停产期间,因为槽温降低,溶液表面结成硬皮。

溶液加热前必须先用铁棒捣碎表面硬皮,加水至工作液面,在搅拌均匀后,开始加热至工作温度。

(3)、氧化后要及时打捞掉入槽中的零件,以免这些钢铁件溶解在溶液中,使溶液铁离子增加。

钢铁表面的氧化

钢铁表面的氧化

钢铁表面的氧化一、概述钢铁零件通过氧化处理,使其表面生成保护性的氧化膜,膜厚的颜色取决于钢铁零件的表面状态、合金成分和氧化处理的工艺条件,一般呈黑色或蓝黑色,经抛光的表面氧化后,色泽光亮美观,铸钢和含硅较高的特种钢氧化膜呈褐色或黑褐色。

膜层的厚度约为0.6-1.6μm,因此,氧化处理不影响零件的精度。

氧化膜的耐蚀能力较差,氧化后需进行后处理以提高其耐蚀性和润滑性。

二、碱性氧化法(法蓝处理)(一)、工艺特点碱性氧化法是在较高的温度条件下,在含有一定氧化剂的氢氧化钠碱溶液中进行,氧化剂和氢氧化钠与金属铁作用,生成以磁性氧化铁(Fe3O4)为主要成分的氧化膜。

(二)、工艺规范见表一。

(三)、溶液的配制在氧化槽加入2/3体积的水,将计算量的氢氧化钠加入槽内,使其溶解(要防止氢氧化钠放热溅出)。

然后在搅拌下,加入亚硝酸钠和硝酸钠,待全部溶解后,加水至规定体积。

氧化溶液要在沸腾温度下浸入钢板,或加入(20%以下)旧溶液进行处理,待溶液中积聚了一定量的铁离子,直至能使铁样片获得黑色氧化膜后方可用于生产。

(四)、工艺维护(1)、氧化溶液的组份在使用中会发生变化,可定期按分析结果调整,也可凭经验按溶液的沸点和所得膜层的质量来断定溶液是否需要调整。

当溶液沸点过高时,表示浓度过高,此时易形成红色挂灰,可加水稀释。

沸点过低时,表示浓度不足,此时膜的颜色不深或不能发蓝,应补加药品或蒸去多余的水分。

氢氧化钠的添加量可按溶液沸点每升高1℃每升溶液添加10-15g计算。

补加时可参照如下比例:对于一次氧化,NaOH : NaNO2=2-3 : 1;对于二次氧化,NaOH : NaNO2的比值,第一槽为2.5-3.5 : 1,第二槽为3.4 : 1。

(2)、在停产期间,因为槽温降低,溶液表面结成硬皮。

溶液加热前必须先用铁棒捣碎表面硬皮,加水至工作液面,在搅拌均匀后,开始加热至工作温度。

(3)、氧化后要及时打捞掉入槽中的零件,以免这些钢铁件溶解在溶液中,使溶液铁离子增加。

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金属氧化物的性质
完全分解型:Ti、Ti合金、无氧铜
在加热条件下,界面的氧化物可分解并扩散到母材中
完全不分解型:Al
氧化物非常稳定,在焊接的温度条件下不能分解
部分分解型:Cu、Fe
高温下氧化膜凝聚,或与基体的结合减弱
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软钎剂-无机软钎剂
组成
无机盐:氯化锌等 以水溶液形态使用
特点
吸水性强;发生飞溅 活性随浓度增高而提高,超过30%时饱和
反应:
与水产生络合酸 ZnCl2 + H2O → H[ZnCl2OH ]
生成的CuCl2可以再与盐酸苯胺反应
CuCl2 + 2C6H5 NH 2 ⋅ HCl → Cu[C6H5NH3 ]2 Cl4
生成的四氯苯胺合铜起到活性剂的作用 在焊后冷却过程中,剩余的酸与碱性的胺结合,减轻了残渣的腐蚀作用
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各种金属氧化物分解压与温度的关系
金属与氧的反应
mMe +
n 2
O2

MemOn
反应平衡常数
Kp
=
p p m n / 2 Me O2 pMemOn
= apO2
分解压与温度的关系
lg( pO2
/101kPa)
=

Qv 4.571T
+ 1.75 lg T
/
K
+
2.8
Lg(pO2/101kPa)
Ag2O
CuO
17
硬钎剂
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组成
硼砂、硼酸及其混合体为基体 碱金属或碱土金属的氟化物、氟硼酸盐
获得合适的活性温度、增加去膜能力
去膜机理
硼酸加热时分解,形成硼酐,其熔点是580 °C
溶解金属氧化物 FeO + 2H[ZnCl2OH ] → Fe[ZnCl2OH ] + H2O
10
铺展面积,cm2
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铺展面积与ZnCl2浓度的关系
母材:低碳钢 WZnCl2×100% 当含量超过30%时,去膜作用达到饱和。
2H3BO3 → B2O3 + 2H 2O
硼酐与铜、锌、镍和铁的氧化物形成易溶的硼酸盐
MeO + B2O3 → MeO ⋅ B2O3
但在900 °C以下时,硼酐的粘度很大,去膜能力也差
一般不单独作为钎剂使cq@,0451-86418725
1 day
10 33 100 50
不锈钢表面的氧化膜生成很快达到饱和并且稳定;铁的氧化膜也类似,但铁的氧化膜疏松。 铝的氧化膜生长速度快;铜的氧化膜生长速度快,会达到饱和。
2
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Fe2O3 Cu2O PbO
NiO Fe3O4
FeO
MnO
SiO2 Al2O3
MgO
CaO
分解压越高,该氧化物越容易分解
温度,°C 4
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金属氧化物在大气中完全分解的温度
氧化物
钎焊温度 °C
290~350 180~320 180~320
180~320 <300
250~400
适用范围
锡铅钎料钎焊钢、铜及铜 合金
锡铅钎料钎焊铬钢、不锈 钢、镍铬合金;锰青铜 镉基、锌基钎料钎焊铜及 铜合金
无机软钎剂具有很强的去氧化膜的能力,热稳定性好,适应的材料范围也很 宽。但残渣具有很强的腐蚀性,焊后必须去除干净。
例如,锡铅钎料钎焊铜时
2C17 H35COOH + CuO → Cu(C17 H35COO)2 + H 2O
硬脂酸铜会发生分解,从系统获得氢,重新聚合成硬脂酸 Cu(C17 H35COO)2 + 2H + + Sn + Pb → 2C17 H35COOH + Cu + Sn + Pb
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钎剂的组成及作用
基体组分
使钎剂具有一定的熔点 其它组分的溶剂 形成致密的保护膜 硬钎剂:金属盐或金属盐系统:硼砂、碱金属或碱金属的氯化物 软钎剂:高沸点的有机溶剂
软钎剂-无机软钎剂
组成
无机酸:盐酸、氢氟酸、磷酸等 以水溶液或酒精溶液形态使用,或与凡士林调成膏状使用
特点
去膜能力强 具有很强的腐蚀性
反应
MeO + 2HCl → MeCl2 + H2O MeO + 2HF → MeF2 + H2O 3MeO + 2H3PO4 → Me3 (PO4 )2 + 3H2O
去膜剂
溶解表面氧化膜 碱金属和碱土金属的氟化物
活性剂
破坏氧化膜与金属的结合,加速氧化膜清除效果 重金属的卤化物:氯化锌、氯化镉等等 氧化物:硼酐等
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钎剂的基本作用及应有的性能
钎剂的作用
清除母材和钎料表面的氧化膜 保护表面不再氧化 界面活性作用,促进钎料润湿
钎剂的性能要求
具有溶解或破坏表面氧化膜的足够能力 熔点和最低活性温度低于钎料熔点 良好的热稳定性 在钎焊温度范围,粘度小、流动性好 密度小于熔化钎料 钎剂及残渣不应有强烈的腐蚀作用 残渣容易去除
第三章 金属表面的氧化膜及去膜机理
表面氧化膜的行为 钎剂去膜机理 其它去膜方法
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改善硼砂的性能
CaF2 B2O3
表面张力,MJ/m2
950°C
KF
Na2B4O7
组分含量,wt%
加入CaF2,可以提高去膜能力,但熔点高; 加入KF,可以同时提高去膜能力,降低熔点和表面张力
21
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加入高熔点的氯化镉(568°C) 、氯化钾(768°C) 、氯化钠(800°C)等 加入氟化物提高活性
12
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常用无机软钎剂的成分
钎剂牌号
成 分 wt%
RJ1
ZnCl240, H2O60
Au2O Ag2O PtO2 CdO Cu2O
分解温度,°C
250 300 300 900 1835
氧化物
PbO NiO FeO MnO ZnO
分解温度,°C
2348 2751 3000 3500 3817
工业常用金属的氧化膜其分解温度远大于基体的熔点,难以在焊接温度下自动分解, 必须采取各种措施主动去除。
软钎剂-有机软钎剂
去膜作用
胺和酰胺类有机物
与铜离子形成胺铜配位化合物,实现去膜 胺铜配位化合物热分解,析出活性铜 活性铜与钎料、母材相互作用,促进润湿 活性低于有机胺盐
松香类
成分的80%是松香酸 C10H20COOH 常温为固体 不溶于水,溶于酒精、丙酮、甘油等 127°C熔化 在高于150°C时有溶解Ag、Cu、Sn的氧化物的能力 特点:固态时,良好的电绝缘性、耐湿性和无腐蚀性 超过300 °C时,焦化为新松香酸或焦松香酸,失去去膜能力
5
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第二节 钎剂去除氧化膜方法
钎剂去膜方法利用化学反应去除表面氧化膜 使用和操作简单 成本较低 钎剂及其残渣的腐蚀性 焊后清洗增加成本 去膜机理各异
天然树脂
松香
14
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软钎剂-有机软钎剂
去膜作用
有机酸
依靠其中羧基的作用,以金属皂的形式去除氧化膜 反应方程
2R ⋅COOH + MeO → (R ⋅COO)2 Me + H2O
RJ4
ZnCl218, NH4Cl6, H2O76
ZnCl220, NH4Cl5, 凡士林75
RJ5
ZnCl225, HCl25, H2O50
H3PO440~60, H2O余量
RJ8
ZnCl265, KCl4, NaCl11, NH4Cl14
ZnCl250, NH4Cl15, CdCl230, NaF5
第一节 金属氧化物的性质
钎焊时去膜的必要性
钎料难以润湿氧化膜,也难于与氧化膜形成牢固连接 即使在焊前机械清除,会很快再生成 焊接加热使氧化膜更快地重新生成
金属表面氧化膜的生成速度
金属
1 min
不锈钢
10

20

20

33
条件:室温、干燥空气中。
氧化膜厚度 δ,埃 1 hour
10 24 80 50
软钎剂-有机软钎剂
去膜作用
有机胺盐
由碱性的胺、肼等与酸生成的可溶性盐 钎焊加热过程中,分解成碱性和酸性部分 酸性部分与氧化物作用
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