Имеются веские доказательства для такого объяснения. В самом деле, путем исследования температурной зависимости временем жизни определено положение энергетических уровней термических центров рекомбинации в запрещенной зоне германия. В области температур примесной проводимости время жизни экспоненциально возрастает с температурой по закону
Экспериментально определяют зависимость т= =f(/T) с учетом поправки на Т
Имеются веские доказательства для такого объяснения. В самом деле, путем исследования температурной зависимости временем жизни определено положение энергетических уровней термических центров рекомбинации в запрещенной зоне германия. В области температур примесной проводимости время жизни экспоненциально возрастает с температурой по закону
Экспериментально определяют зависимость т= =f(/T) с учетом поправки на Т
Имеются веские доказательства для такого объяснения. В самом деле, путем исследования температурной зависимости временем жизни определено положение энергетических уровней термических центров рекомбинации в запрещенной зоне германия. В области температур примесной проводимости время жизни экспоненциально возрастает с температурой по закону
Экспериментально определяют зависимость т= =f(/T) с учетом поправки на Т
Осуществляют с использованием флюсов на основе соединений бора и фтористых соединений калия.
Алюминиевые бронзы, содержащие химически наиболее стойкие окислы, перед пайкой подвергают травлению "во фтористоводородной или плавиковой кислоте; при пайке припоями Sn—РЬ поверхность деталей обрабатывают сначала смесью борной кислоты и хлористых солей металла, затем флюсами с повышенным содержанием соляной кислоты.
.Применяют припои на основе Sn—РЬ: ПОС 40, ПОС 61, ПОС 50, ПОС 18. Особенность этих припоев — старение, в результате чего снижается прочность, соединений.
Для пайки меди и ее сплавов используют и серебряные припои: ПСр 45, ПСр 40, ПСр 25, ПСр 12. Расплавление припоев производят газовыми горелками или в печах в вакууме или аргоне. Пайку латуней осуществляют теми же припоями, а также припоями Си—Zn типа ПМЦ 36, ПМЦ 48, ПМЦ 54. Припои для пайки латуней пригодны и для пайки бронзы. Сплавы Си—Ni в ряде случаев паяют чистой медью. В тех случаях, когда припой плохо смачивает один из паяемых материалов или образует с ним хрупкие соединения, на него наносят покрытие гальваническим методом, облуживанием, осаждением из газовой фазы. Благодаря покрытию и обеспечивается пайка
Если сваривают металл с металлоидом или с химическими соединениями металлов, например с окислами, происходит в основном образование связей ковалентного типа. Соединяемые вещества должны обладать способностью к донорно-акцепторному взаимодействию, что приводит к установлению координационно-ковалентной связи. Атом-акцептор имеет эффективный положительный заряд, а атом-донор — неподеленную пару электронов. Донорно-акцепторное взаимодействие сопровождается передачей электронов от атома-донора к атому-акцептору. Все это следует учитывать при подборе соединяемых пар и разработке технологии. Так, чистые металлы не соединя* ются с керамикой, в состав которой входят кислотные окислы S1O2. В то же время координационно-ковалентная связь легко образуется, если на поверхности металла есть окислы с донорными свойствами.
Для соединения металлов со стеклом или керамикой из основных окислов (CaO, MgO, BeO) необходимы активные твердые или жидкие промежуточные прослойки на основе переходных металлов, обладающих благодаря наличию двух недостроенных электронных оболочек ак-
цепторными свойствами. Такими прослойками могут служить, например, титан и цирконий.
Пайка титановых сплавов. Благодаря высокой удельной прочности, коррозионной стойкости и ряду других положительных свойств применение титановых сплавов в конструкциях, приборов, в том числе там, где необходима пайка, непрерывно расширяется. Однако процесс пайки титана сопряжен с рядом трудностей, которые возникают в связи с некоторыми физико-химическими особенностями его (см. выше).
При пайке титановых сплавов необходима хорошая защита металла от взаимодействия с воздухом, а также собтветствующая подготовка поверхности. Однако газовая защита, содержащая, водород или азот, при пайке непригодна!
Процесс пайки осложняет и высокая химическая стойкость окисла титана ТЮ2, покрывающего поверхность деталей. Для удаления небольших по толщине пленок ТЮг применяют химическое травление в водном растворе азотной и плавиковой кислот, а при большом слое окалины —в водном растворе НС1, HN03 и NaCl или НС1 и HF.
Часто окисные пленки удаляют механически, путем пескоструйной обработки, а также зачистки наждачной бумагой, стальными щетками и др. В связи с высокой химической активностью титана очень важно, чтобы внутренняя поверхность контейнеров для пайки, изготовленных из нержавеющей стали, была чистой и сухой. Высокие требования по чистоте предъявляются и к защитным газам, например аргону.
При выборе материала нельзя ограничиться даже самым тщательным и всесторонним анализом его физико-химических и механических свойств, сделанным с учетом условий эксплуатации. Обязательным является сравнение материалов и по их технологическим свойствам, так как степень полноты реализации замыслов конструктора в значительной степени обусловливается именно этими свойствами. Необходимо учитывать тот факт, что многие технологические процессы обработки металлов оказывают существенное влияние на их свойства. Изменение структуры, механических и других свойств металлов может быть настолько существенным, что приходится использовать одни металлы вместо других.
Особенно активно воздействуют на металл такие часто применяемые в производстве приборов процессы, как сварка и пайка. Сопутствующий им значительный нагрев может привести к существенной анизотропии свойств в зоне, прилегающей к паяному или сварному шву, где наблюдаются в зависимости от типа сплава зоны разупрочнения, повышенной твердости, антикоррозионных потерь и других специальных свойств. Под влиянием сварочного нагрева в металле образуются остаточные напряжения, которые иногда приводят к нарушению целостности металла— трещинам.
При пайке в результате активного взаимодействия припоя и основного металла могут возникнуть хрупкие прослойки, существенно снижающие прочность и пластичность паяного соединения.
Рассмотрим некоторые особенности сварки и пайки металлов, применяемых в приборостроении.
Имеются веские доказательства для такого объяснения. В самом деле, путем исследования температурной зависимости временем жизни определено положение энергетических уровней термических центров рекомбинации в запрещенной зоне германия. В области температур примесной проводимости время жизни экспоненциально возрастает с температурой по закону
Экспериментально определяют зависимость т= =f(/T) с учетом поправки на Т
С рядом элементов, приведенная на рис. 65, показывает, что с ними титан образует интерметаллические соединения, снижающие механические свойства; это необходимо учитывать при выборе припоя и параметров технологического процесса пайки.
Для пайки титана можно применять серебряные припои. В этом случае наблюдается хорошая смачиваемость титана, однако происходит образование интерметаллида TiAg, толщина прослойки которого зависит от времени.
Длительность выдержки влияет на характер заполнения припоем зазора. Цели она велика, то в зависимости от величины зазора то или иное количество серебра может вытечь из него. По этой же причине исчезают у паяного шва галтели, что отрицательно сказывается на прочности соединения.
Изменять скорость нагрева и время выдержки при пайке можно-путем рационального выбора источника нагрева. Термический цикл пайки показывает, что пайка в соляных ваннах позволяет существенно увеличить скорость нагрева; в то же время приходится учитывать, что соли могут контактировать с поверхностью деталей. Во избежание этого пайку титановых деталей производят в контейнерах, заполняемых аргоном и погружаемых для нагрева в расплавленные соли. Таким образом, удается обеспечить достаточно высокую скорость нагрева и не допустить непосредственного контакта соли с титаном.
В ряде случаев, особенно при пайке низкотемпературными припоями Sn—Pb, поверхность титана покрывают металлами, улучшающими смачиваемость. К ним относится прежде всего никель, а также серебро, медь, олово. Покрытие осуществляют гальваническим путем, погружая детали в расплавленный металл, например олово, нагретое до 700—750° С.
Возможно лужение титана с помощью реактивных флюсов. Оно основано, на способности титана вытеснять многие металлы из расплавов их солей:
Таким образом, титан покрывается оловом или серебром в зависимости от того, какую использовали соль, а четыреххлористый титан улетучивается с поверхности металла, одновременно разрушая окисную пленку.
Для пайки титана легкоплавкими припоями используют те же флюсы, что и для пайки сталей, в том числе на основе канифоли.
Пайка тугоплавких металлов. Пайка тугоплавких металлов— сложная проблема, особенно если необходимо сохранить в паяном соединении те свойства, которыми обладают эти металлы: высокую рабочую температуру, жаропрочность и др. Так, температура плавления тугоплавких металлов существенно выше температуры плавления титана и сталей, °С: у железа 1539, титана 1668, ванадия 1917, ниобия 2469, тантала 2996, молибдена 2617, циркония 1885, вольфрама 3387.