Jak działa topnik chemicznie i jakie są produkty?

Zwykle lutowane elektroniki mają wbudowany rdzeń topnikowy. Wśród lutów, na których leżę, mam lut srebrny / cynowy z rdzeniem topnikowym „F-SW-21” (ISO 9454-1: 3.1.1, to jest chlorek cynku i / lub chlorek amonu) oraz ołów / cynowy lut z rdzeniem topnikowym kalafonii.

O ile mi wiadomo, topniki te mają za zadanie „rozbić” warstwy tlenków na powierzchniach metalowych. Ale jak to działa chemicznie? Jakie są produkty tej reakcji i dokąd zmierzają? Szczególnie zastanawiam się nad pustkami, które mogą tworzyć się wewnątrz lutu: czy są one głównie spowodowane przez strumień gazowy, który po prostu gotuje się z powodu wysokiej temperatury, czy też są to gazowe produkty reakcji chemicznej?

Topnik składa się z czterech głównych elementów.

1. Aktywatory - chemikalia rozpuszczające tlenki metali.
2. Pojazdy - odporne na wysokie temperatury chemikalia w postaci płynów lub ciał stałych o odpowiedniej temperaturze topnienia. Działają one jako bariera tlenowa, chroniąc powierzchnię gorącego metalu przed utlenianiem, rozpuszczając produkty reakcji aktywatorów i tlenków i przenosząc je z powierzchni metalu oraz ułatwiając przenoszenie ciepła. Powszechnym „pojazdem” w lutowaniu elektronicznym jest kalafonia.
3. Rozpuszczalniki - dodawane w celu ułatwienia obróbki i osadzania złącza lutowanego. Niekompletne usunięcie rozpuszczalnika prowadzi do wrzenia i rozpryskiwania cząstek lutu lub stopionego lutu.
4. Dodatki - Dodatkami mogą być inhibitory korozji, stabilizatory, przeciwutleniacze, zagęszczacze i barwniki.

Krótka odpowiedź: Topnik usuwa utlenianie, pomaga w przenoszeniu ciepła, czyści i przygotowuje złącze do przyjęcia lutu, a także promuje nawet przepływ lutu.

http://en.wikipedia.org/wiki/Flux_(metallurgy)

Wiele różnych topników zawiera halogenki metaliktóre są metalami połączonymi z halogenami. Chlorowce to grupa w układzie okresowym składająca się z pięciu chemicznie powiązanych pierwiastków: fluoru (F), chloru (Cl), bromu (Br), jodu (I) i astatyny (At). Te halogenki są aktywatorami. Ponieważ topnik ma niską temperaturę topnienia, upłynnia się, zanim lut się zestali. Halogenki metali często sprzyjają korozji, co pomoże w rozpuszczeniu tlenku, umożliwiając odpływ zanieczyszczenia z połączenia. Następnie lut spłynie do złącza, tworząc silne wiązanie, które faktycznie stapia się z zaangażowanymi metalami. Dlatego metale takie jak ołów i cyna są używane do lutowania metali takich jak miedź, ponieważ tworzą one wiązanie z metalem, który tworzy cienką warstwę stopowych metali. Nie wierzę, że są jakieś „produkty” z tej reakcji. W chemii było takie powiedzenie, którego nauczyłem się kiedyś:

Nie byłem w stanie zbadać „pustek” w lutu. Z mojego doświadczenia wynika, że ​​jest to spowodowane lutowaniem w ekstremalnie wysokich temperaturach. Temperatura topnienia ołowiu wynosi około 621 stopni Fahrenheita. Jeśli twoje żelazo jest zbyt gorące, może ono bardzo podgrzać ołów i spowodować, że „wybuchnie” lub wyskoczy ze złącza. Być może jest to przyczyną pustek. Ponadto, jeśli lutowany materiał jest bardzo brudny, może spowodować uwięzienie zanieczyszczeń pod lutem, których rozpuszczalniki w topniku nie są w stanie usunąć. Co, jak wspomniano powyżej, może powodować rozpryskiwanie i odparowywanie cząstek lutu, co może powodować powstawanie „pustek”.

„Strumień” jest bardzo szerokim pojęciem. W przypadku procesu lutowania topnik działa na dwa sposoby:

1. Czyszczenie : w wyniku pewnej reakcji chemicznej usuwają tlenki z powierzchni metalu, poprawiając w ten sposób zwilżanie metalu stopionym lutem. Zwykle niektóre kwasy są używane do czyszczenia utleniania. W przypadku kalafonii są to wysokocząsteczkowe kwasy żywiczne, które stają się aktywne tylko w postaci płynnej i w wysokich temperaturach.

2. Ochrona : Strumień cieczy chroni powierzchnię przed reakcją z tlenem podczas procesu lutowania. Zauważ, że ciekłe lutowie tonie w strumieniu i zwilża powierzchnię bez kontaktu z powietrzem.

Uwaga 1 : Wymienione w pytaniu topniki chlorku cynku i / lub chlorku amonu są zbyt aktywne, aby można je było stosować do lutowania urządzeń elektronicznych.

To jest bardzo dobre pytanie! WSZYSTKIE topniki podczas spawania, lutowania twardego, lutowania, a nawet produkcji metali, działają na wszystkich rodzajach magii na różnych etapach ich procesów.

1. Tlenki stanowią przeszkodę dla twoich metali, do których chcesz dołączyć. Topnik przecina (czyści) tę warstwę. Jeśli metale są eutektyczne: możesz je związać - ale NIE z ich tlenkami! Topnik jest rozpuszczalnikiem. Aktywowany (żrący / alkilinowy / kwasowy) - lub nie.

2. Katalizator jest wymagany dla dwóch metali do wymiany elektronów i utworzenia wiązania. W temperaturze - zapewnia to strumień.

3. Potrzebna jest osłona ochronna, aby utrzymać powietrze / tlen poza metalem (metalami) w stanie i temperaturze stopionego / wiązania. Topnik działa jak osłona procesu - warstwa między powietrzem a metalem, gdy metal jest stopiony - w najbardziej wrażliwym stanie.

4. Topnik jest również podobny do mydlin. Środek powierzchniowo czynny. Usuwanie i usuwanie wszelkich zanieczyszczeń. Bez topnika - zanieczyszczenia nie mają powodu ani środków, aby oddalać się od miejsca pracy.

Docenianie działania topnika; Zrobiłem własny. Lubię majsterkować z własnymi formułami dla różnych potrzeb. Oto moja najnowsza partia:

• Sosna Rosin (to sok drzewny, destylowany, terpentyna z niego usunięta).
• 99% alkohol izopropylowy - aby zrobić płyn z kalafonii.
• Kwas szczawiowy - biały proszek - równe części z kalafonią. Stolarze wybielają go drewnem. To kwas mrówkowy z CO2. Kwas mrówkowy jest tym, z czym mrówki robią ślady zapachowe i oznaczają gryzie. Jest w liściach rabarbaru. Jest to najprostszy kwas karboksylowy - to, co Hughes Aircraft wspólnie zbadał i które okazało się optymalne. Jeśli użyję tego do czyszczenia i cynowania mocno skorodowanych padów / śladów na płytce drukowanej iPhone'a lub MacBooka - muszę to bardzo szybko wyczyścić! Przy pierwszym użyciu zjadł pad, ponieważ pozwoliłem mu usiąść na 20 sekund. To działa! Muszę dodać mniej.
• Gliceryna - mam ją w Walgreens. AfriKare była marką. Jest w 100% czysty. Proste rzeczy. Pomaga kalafonii wytrzymać dłużej, zanim zacznie ciemnieć i smolić się / soczyć z czasem w upale. Pomaga także utrzymać składniki w roztworze.