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上海豪精機電有限公司
主營:中頻點焊機; 螺母式輸送機; 龍門點焊機; 加長臂點焊機; 銅觸頭點焊焊接機; 冷水機; 交流焊機; 高分子擴散焊機; 三頭點焊機; 
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上海豪精自動輸送儲能機

2019年08月09日舉報編輯打印
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區(qū)域: 上海 松江區(qū)
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詳細介紹

高分子擴散焊機;銅箔軟連接焊接機及配套設(shè)施;鋁箔軟連接焊接機及配套設(shè)施;連續(xù)式銅箔、鋁箔軟連接;自動下料機;軟連接疲勞度測試儀;軟連接剝離力測試儀;溫升測試儀;異形軟連接整形配套設(shè)備,編織線,疊層母等

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擴散的分類

    擴散的程度因焊料的成分和母材金屬的種類及不同的加熱溫度而異,它可分成從簡單擴散到復雜擴散幾類。

    大體上說,擴散可分為兩類,即自擴散(Self-diffusion)和異種原子間的擴散——化學擴散(Chemical diffusion)。所謂自擴散,是指同種金屬原子間的原子移動;而化學擴散是指異種原子間的擴散。如從擴散的現(xiàn)象上看,擴散可分為三類:晶內(nèi)擴散(Bulk diffusion)、晶界擴散(Grain-boundary diffusion)和表面擴散(Surface diffusion)。

    通過擴散而形成的中間層,會使結(jié)合部分的物理特性和化學特性發(fā)生變化,尤其是機械特性和耐腐蝕性等變化更大。因此,有必要對結(jié)合金屬同焊料成分的組合進行充分的研究。

    1、表面擴散:

    結(jié)晶組織與空間交界處的原子,總是易于在結(jié)晶表面流動??烧J為這與金屬表面正引力作用有關(guān)。因此,熔化焊料的原子沿著被焊金屬結(jié)晶表面的擴散叫做表面擴散。表面擴散可以看成是金屬晶粒形核長大時發(fā)生的一種表面現(xiàn)象,也可以認為是金屬原子沿著結(jié)晶表面移動的現(xiàn)象,是宏觀上晶核長大的主要動力。當氣態(tài)金屬原子在固體表面上凝結(jié)時,撞到固體表面上的原子就會沿著表面自由擴散,**附著在結(jié)晶晶格的穩(wěn)定位置上。這種情況下的原子移動,也稱為表面擴散。一般認為,這時的擴散活動能量是比較小的。如前如述:表面擴散也分為自擴散和化學擴散兩種。

    用錫-鉛系列焊料焊接鐵、銅、銀、鎳等金屬時,錫在其表面有選擇地擴散,由于鉛使表面張力下降,還會促進擴散。這種擴散也屬表面擴散。

 

 

 2、晶界擴散:

    這是熔化的焊料原子向固體金屬的晶界擴散,液態(tài)金屬原子由于具有較高的動能,沿著固體金屬內(nèi)部的晶粒邊界,快速向縱深擴展。與異種金屬原子間晶內(nèi)擴散相比,晶界擴散是比較容易發(fā)生的。另外,在溫度比較低的情況下,同后面說到的體擴散相比,晶界擴散容易產(chǎn)生,而且其擴散速度也比較快。

    一般來說,晶界擴散的活化能量可比體擴散的活化

    能量小,但是,在高溫情況下,活化能量的作用不占主導地位,所以晶界擴散和體擴散都能夠很容易地產(chǎn)生。然而低溫情況下的擴散,活化能量的大小成為主要因素,這時晶界擴散非常顯著,而體擴散減少,所以看起來只有晶界擴散產(chǎn)生。

    用錫-鉛焊料焊銅時,錫在銅中既有晶界擴散,又有體擴散。另外,越是晶界多的金屬,即金屬的晶粒越小,越易于結(jié)合,機械強度也就越高。由于晶界原子排列紊亂,又有空穴(空穴移動),所以極易熔解熔化的金屬,特別是經(jīng)過機械加工的金屬更易結(jié)合。然而經(jīng)過退火的金屬,由于出現(xiàn)了再結(jié)晶、孿晶,晶粒長大,所以很難擴散。經(jīng)退火處理的不銹鋼難以焊接就是這個道理。為了易于焊接越見,加工后的母材的晶粒越小越好。

    3、體擴散(晶內(nèi)擴散)

    熔化焊料擴散到晶粒中去的過程叫做體擴散或晶內(nèi)擴散。焊料向母材內(nèi)部的晶粒間擴散。由于晶界之間的能量起伏,因此這個擴散階段,可形成不同成分的合金。沿不同的結(jié)晶方向,擴散程度不同。由于擴散,母材內(nèi)部生成各種組成的合金。在某些情況下,晶格變化會引起晶粒自身分開。對于體擴散,如焊料的擴散超過母材允許固溶度,就會產(chǎn)生象銅和錫共存的那種晶格變化,使晶粒分開,形成新晶粒。這種擴散是在銅及黃銅等金屬被加熱到較高溫度時發(fā)生的。

    4、晶格內(nèi)擴散

    將焊料沿著晶體內(nèi)特定的晶面,以特定的方向擴散的過程叫做晶格內(nèi)面擴散或網(wǎng)孔狀擴散。這是由于固體金屬的不規(guī)則,熔化的金屬原子向某一個面析出及晶格缺陷而引起的。這種擴散也可沿結(jié)晶軸方向發(fā)生,焊料金屬可分割晶粒,引起和晶界擴散相類擬的現(xiàn)象。

    在電子產(chǎn)品用的錫鉛焊料中,幾乎不發(fā)生這種擴散,這里僅做為參考。

    5、選擇擴散

    用二種以上的金屬元素組成的焊料焊接時,其中某一金屬元素先擴散,或者只有某一金屬元素擴散,其它金屬元素根本不擴散,這種擴散叫做選擇擴散。前面所說的擴散,都是以熔化金屬向母材中的擴散現(xiàn)象作為分類依據(jù)的。這里所講的擴散,是指熔化金屬自身的擴散方式。

    當用錫-鉛焊料焊接某一金屬時,焊料成分中的錫向固體金屬中擴散,而鉛不擴散,這就是前面說的選擇擴散。因此在合金層靠焊料一側(cè),在顯微鏡下觀察金相,可看到一層薄薄的黑色帶狀,這就是富鉛層。釬焊紫銅和黃銅時也同樣有這種擴散。

    關(guān)于擴散,菲克定律定量地描述了各種關(guān)系。由于公式和圖表制作的不便,在這里就省略了,感興趣的同志可以參考相關(guān)書籍。

 

 

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