Припои - специальные сплавы, применяемые при пайке (прочный шов и электрический контакт с малым переходным сопротивлением).
Припой смачивает металл, растекается по нему и заполняет зазоры между деталями. Компоненты припоя диффундируют в основной металл. Прослойка из припоя соединяет детали в одно целое.
Припои делят на мягкие и твердые. К мягким относятся припои с температурой плавления до 300°С, к твердым - выше 300°С.
Мягкие припои: оловянно-свинцовые сплавы (ПОС) с содержанием олова от 10 (ПОС-10) до 90% (ПОС-90), остальное свинец. Проводимость составляет 9 - 15% проводимости чистой меди.
Твердые припои: медно-цинковые (ПМЦ) и серебряные (П Ср) с различными добавками.
Флюсы - вспомогательные материалы для получения надежной пайки.
Они должны:
1)растворять и удалять окислы и загрязнения с поверхности спаиваемых металлов;
2) защищать в процессе пайки поверхность, а также расплавленный припой от окисления;
3) уменьшать поверхностное натяжение расплавленного припоя;
4) улучшать растекаемость припоя и смачивание им соединяемых поверхностей.
Активные, или кислотные, флюсы приготовляют на основе активных веществ – соляной кислоты, хлористых и фтористых металлов и т. д. Эти флюсы интенсивно растворяют окисные пленки на поверхности металла, благодаря чему обеспечивается хорошая адгезия, а следовательно − высокая механическая прочность соединения.
К бескислотными флюсам относят канифоль и флюсы, изготовленные на ее основе с добавлением неактивных веществ (спирта, глицерина), а также активизаторов – небольших количеств солянокислого или фосфорнокислого анилина, салициловой кислоты, солянокислого диэтиламина и т. п. Высокая активность некоторых активированных флюсов позволяет производить пайку без предварительного удаления окислов после обезжиривания.
Антикоррозийные флюсы получают на основе фосфорной кислоты с добавлением различных органических соединений и растворителей, а также на основе органических кислот. Остатки флюсов не вызывают коррозии.
Диэлектрики. Поляризация диэлектриков.
Диэлектрики – вещества, плохо проводящие электрический ток. Их удельное электрическое сопротивление составляет106–1015 Ом*м.
Поляризация - состояние диэлектрика, имеющего электрический момент.
Способность к поляризации в электрическом поле характеризуется относительной диэлектрической проницаемостью ε = СД / С0
где СД - емкость конденсатора с диэлектриком;
С0 - емкость того же конденсатора в вакууме (без диэлектрика).
Поляризованность
Р - отношение электрического момента d p элемента диэлектрика к объему d V:
Р = d p / d V
Механизмы поляризации
Электронная поляризация – упругое смещение и деформация электронных оболочек атомов и ионов за Т=10 -15 с. Наблюдается у всех диэлектриков и не связана с потерями энергии.
Ионная поляризация у диэлектриков с ионным строением, обусловлена смещением упруго связанных ионов. Ионной поляризации препятствуют упругие силы химической связи. С повышением температуры расстояния между ионами решетки увеличиваются, что сопровождается ослаблением сил упругой связи и усилением поляризованности диэлектрика.
Дипольно-релаксационная поляризация - дипольные молекулы ориентируются под действием поля. Дипольно-релаксационная поляризация возможна, если молекулярные силы не мешают диполям.
С увеличением температуры молекулярные силы слабеют, а поляризация усиливается.
Поворот диполей требует преодоления сопротивления, потому Дипольно-релаксационная поляризация связана с потерями энергии и нагревом диэлектрика.
Дипольно-релаксационная поляризация свойственна полярным жидкостям.
Происходит и в твердых полярных органических веществах (поворот радикалов по отношению к молекуле диэлектрика).
Ионно-релаксационная поляризация происходит в ионных диэлектриках с неплотной упаковкой ионов - неорганических стеклах.
Под воздействием электрического поля ионы стекла перебрасываются в направлении поля и смещаются на расстояния, превышающие постоянную кристаллической решетки диэлектрика.
Электронно-релаксационная поляризация возникает за счет возбужденных тепловой энергией избыточных электронов (дырок).
Особенности. Большая диэлектрическая проницаемость и наличие максимума в её температурной зависимости.
Самопроизвольная поляризация бывает у сегнетоэлектриков, обладающих особыми электрическими и магнитными свойствами (сегнетова соль).
Миграционная поляризация – бывает в твердых диэлектриках с макроскопическими неоднородностями и примесями. Миграционная поляризация связана с рассеянием электрической энергии в диэлектриках. Причины: наличие проводящих включений и слоев с различной проводимостью.