Восстановление окислов при пайке в газовой среде
При пайке в газовой среде, как указывалось выше, одним из основных условий получения прочного паяного соединения является удаление окисной пленки с поверхности изделия и припоя.
Окисление металлов зависит от условий, в которых проходит этот процесс. При этом существенное значение имеет температура. Известно, что в зависимости от температуры один и тот же элемент может иметь различные окислы.
Так, для меди, например, характерно два вида окислов: закись меди СuО и окись меди Сu2О, которые могут переходить друг в друга при определенной температуре. Несколько окислов имеет и железо: вьюстит FеО, магнетит Fе2О3 и гематит Fе3О4. Из них при температуре выше 570гр. преобладает FеО.
Важной особенностью окислов является снижение их устойчивости при нагревании. При достижении определенной температуры окислы начинают разлагаться с выделением кислорода и могут исчезнуть совершенно без всякого флюса. Некоторые металлы, например, золото, серебро и ртуть, могут быть получены из их окислов уже при нагревании последних в воздухе до температуры 250-450гр.
Однако разложение окислов большинства металлов происходит при значительных температурах, превышающих часто точку плавления или кипения самого металла. Но если каким-нибудь способом удалять кислород по мере его выделения из окислов, то последние могут разложиться и при более низких температурах.
Таким образом, полного разложения окислов металлов можно добиваться путем уменьшения концентрации кислорода в камере пайки вместо увеличения температуры среды. При этом, чем меньше концентрация кислорода в среде, тем ниже температура, при которой происходит разложение окисла.
Уменьшение концентрации кислорода в системе по мере выделения его из окислов может быть осуществлено продувкой камеры пайки нейтральным или восстановительным газом.
Нейтральный газ при продувке камеры пайки, протекая над поверхностью металла, увлекает (сдувает) кислород, образовавшейся при разложении окислов. Если при пайке инертным газом кислород лишь сдувается с поверхности, то при применении восстановительных газов концентрация кислорода уменьшается еще за счет соединения его с восстановителем.
При этом эффект связывания кислорода восстановительным газом значительно больше эффекта сдувания. Разложение окисла будет идти полнее, если сам используемый восстановительный газ содержит как можно меньше свободного кислорода. Не менее важное значение имеет и уменьшение концентрации, конечно, продукта восстановления. Из сказанного следует, что для повышения восстановительных свойств газов и снижения температуры пайки необходимо произвести перед употреблением очистку их от примесей кислорода и продуктов восстановления.