Question

Почему припой плавится легче, чем металлы, его составляющие?

Температура плавления олова - примерно 230 градусов. Температура плавления свинца - 327 градусов, кадмия - 321г.

Припой "Поск 50-18" - температура плавления составляет 145 градусов Цельсия.

Хочу понять, как это получается.

Answer 1

В чём может быть дело? В микроструктуре и свойстве термодинамических фаз сплава (припоя). Кристаллическая решётка неоднородна, возожно, именно на её дефектах - атомах примесей - и зиждется такое различие в свойствах. Возможно, сейчас это просчитывается статистически, как раз для процентного соотношения компонентов.

Температура пайки для этого припоя указана 240 градусов. Притом основную массу этого припоя составляет именно олово, с минимальной из входящих в состав металлов температурой плавления.

Answer 2

Припой (любой сплав) плавится ВСЕГДА легче, чем металлы, его составляющие. Это закон. Так устроен этот мир. Возможно, понижение температур плавления эвтектических сплавов следует рассматривать как одно из явлений криоскопического закона.

Для эвтектики в сплавах нужно, чтобы компоненты имели неограниченную взаимную растворимость в жидком состоянии и её отсутствие в твёрдом состоянии.

В промышленности находят применение большое количество эвтектических сплавов. Например, сплав Розе ПОСВ-50 ТУ 6-09-4065-88 (висмут: 50%, олово: 18÷25%; свинец: 25÷32) - температура плавления сплава около +94°С. Для получения эвтектического сплава иногда даже не нужно плавить исходные металлы - например, если сложить при комнатной температуре кусочки индия и галлия, то они сами начинают плавиться, образуя эвтектику (T = 15,7°C).

Известно, что для получения эвтектических сплавов в настоящее время используются олово, свинец, висмут, ртуть, кадмий, таллий, галлий, индий, и даже цинк. При этом диапазон температур плавления таких сплавов оказывается, практически, в диапазоне от -78°C (сплав «Советский» - вообще, сплавы системы натрий-калий-цезий имеют рекордно низкие температуры плавления) до температуры плавления свинца (327,46°C) и цинка (419,6°C).

Answer 3

Плавление это процесс перехода вещества из твердого состояния в жидкое. Для кристаллов (металлов в частности) этот процесс связан с тем, что при нагревании тепловые колебания вырывают атомы из узлов кристаллической решетки. Соответственно, чем более симметричная кристаллическая решетка вещества, тем выше температура плавления и прочность. Алмазы, например, плавятся при температуре выше 3500 градусов Цельсия. Вольфрам - примерно при такой же температуре, потому что у них кубическая объемно-центрированная кристаллическая решетка с самой высокой степенью симметрии - с одинаковыми расстояниями между атомами и прямыми углами между осями.

Поскольку атомы разных металлов отличаются размерами и структурой, кристаллическая решетка их сплавов менее симметрична, чем решетки чистых металлов. Ну, скажем, как стена, которую сложили из кирпичей разного размера. То есть, решетка может быть однородной и без деффектов, просто менее прочной в силу меньше симметрии.