Удельная плавления олова: физика:Удельная теплота плавления олова составляет 5,9*10 4 Дж/кг. Что это обазначает?

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОТЫ ПЛАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛА

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОТЫ

ПЛАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛА

Цель работы: определение удельной теплоты плавления металла (олово).

Принадлежности: электроплитка, тигль, образец из олова, термометр с высокотемпературной шкалой, секундомер, весы.

Теоретическая часть

Металл, нагретый до определенной температуры, начинает плавиться и переходит из твердой фазы в жидкую. При плавлении все тепло, подводимое к металлу, идет на разрушение кристаллической решетки. Поэтому, температура металла при плавлении остается постоянной. Она носит название температуры плавления (кристаллизации) металла. Например, для олова эта температура равна 232 0С.  Когда весь металл расплавится, его дальнейшее нагревание приводит лишь к росту температуры жидкого металла. При охлаждении расплавленного металла процесс происходит в обратном порядке (рисунок 1).

Рисунок 1

В момент времени t1 при температуре T1 металл находится в жидком состояний (точка А). На участке АВ происходит остывание расплавленного металла. В момент времени t2 при температуре T2 металл начинает кристаллизоваться (точка В). Кристаллизация заканчивается в момент времени t3 при той же температуре T2 (точка С). Температура T2 — температура плавления (кристаллизации) металла. Участок СD соответствует охлаждению твердого металла до температурыT3, которая достигается в момент времени t4.

Плавление металла осуществляется в железном тигле. Пусть c1- теплоемкость жидкого металла, m1 — масса металла, c2 и m2- теплоемкость и масса тигля.

Количество теплоты Q1, отдаваемое в среднем за единицу времени жидким металлом вместе с тиглем при остывании от температуры T1 до температуры T2,равно

.                                    (1)

Количество теплоты Q2, выделившееся при кристаллизации в среднем за единицу времени, составляет величину

,                                                                      (2)

где q — удельная теплота плавления металла.

При дальнейшем остывании твердого металла от температуры T2 до температуры T3 в среднем за единицу времени будет отдано количество теплоты:

,                                                 (3)

где c1’ — удельная теплоемкость твердого металла.

ВеличинуQ2можно приближенно представить как среднее арифметическое между Q1и Q3:

.                                                                   (4)

Подставляя значения Q1, Q2, Q3 в формулу (4)  и производя простейшие преобразования, получаем:

.   (5)

Если промежутки времени остывания жидкого металла (t2 – t1), кристаллизации (t3 – t2) и остывания твердого металла (t4 – t3) выбрать равными, то формула (6) примет вид:

.     (6)

Описание экспериментальной установки

Установка состоит (рисунок 2) из электроплитки, на которую помещается железный тигль Тг с металлом (олово). Температура металла изменяется термометром Т, закрепленным на штативе.

Рисунок 2

Выполнение работы

1. Взвешивают образец из олова и железный тигль.

2. Устанавливают тигль с металлом на электроплитку и опускают конец термометра в тигль, обеспечивая плотное соприкосновение термометра с металлом.

3. Включают электроплитку и нагревают металл.

4. Когда термометр покажет 235 0С, выключают электроплитку и следят за повышением температуры до тех пор, пока его показания  не перестанут изменяться.

5. Потом записывают показания термометра, которые снимаются через каждые 10 с до температуры 100 0С и строят график зависимости Т = f(t)

6. Отмечают на графике точки В и С, соответствующие началу (моменту времени t2) и концу (моменту времениt3) процесса кристаллизации. На промежутке времени между состояниями В и С показания термометра почти не изменяются. Эти показания и берут за температуру плавления металлаT2.

7. На графике влево и вправо от точек В и С откладывают отрезки, равные (t3 – t2) и построением находят точки А и D, равноудаленные, соответственно, от точек В и С. Определяют соответствующие этим состояниям температуры – T1,T3.

9. Вычисляют по формуле (6) величину q.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение температуры плавления (кристаллизации) металла.

2. Выведите формулу (6).

3. На что тратится тепло, сообщаемое металлу при плавлении?

4. Как изменится период времени (t3 – t2) с уменьшением температуры среды, окружающей тигль с металлом? 

t,мин. 20. Удельная теплота плавления,кДж/кг. Алюминий. 0. Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы расплавить 400 г олова взятого при температуре плавления? Какова масса расплавленного олова, если для плавления олова было затрачено 35,4 кДж?

ЛедВодаt°,Ct,мин204060-20-40-60●АDCBАB – нагревание льдаВС– плавление льдаCD — нагревание воды●●●Пока лед плавится, температура его не меняется.QQЭнергия, которую получает кристаллическое тело при плавлении, расходуется на разрушение кристалла. Поэтому температура его не меняется.

232327●●●●●ОловоСвинец1 кг1 кгQ = 0,25 • 105 ДжQ = 0,59 • 105 ДжУдельная теплота плавления (l) – это физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо для полного превращения 1 кг вещества из твердого состояния в жидкое, взятого при температуре плавления.Единицей удельной теплоты плавления в СИ служит 1 Дж/кг.[l] = [Дж/кг]Q = l ml = Q/mm = Q/l

ОтвердеваниеОхлаждениеВыделение Qt = t плавления = t отвердеванияОхлаждениеt,°Ct,минt1t2t●●●●●●1. При охлаждении уменьшается температура жидкости. 2. Скорость движения частиц уменьшается. 3. Уменьшается внутренняя энергия жидкости. 4. Когда тело охлаждается до температуры плавления, кристаллическая решетка начинает восстанавливаться. Начальная температура жидкостиQ = — l mТемпературу, при которой вещество отвердевает, называют температурой отвердевания.Количество теплоты, выделяющееся при отвердевании (кристаллизации), равно количеству теплоты, поглощённому при плавлении.

Удельная теплота плавления некоторых веществ (при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении.Вещество660Удельная теплота плавления,105 Дж/кгУдельная теплота плавления,кДж/кгАлюминий03,9390Лед15393,4340Железо10852,7270Медь802,1210Парафин- 1141,5150Спирт9621,1110Серебро15000,8787Сталь10640,8484Золото- 2590,6767Водород2320,5959Олово3270,5959Свинец- 2190,2525Кислород- 390,1414Ртуть6600,1212Удельная теплота плавления некоторых веществ (при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении.ВеществоТемпература плавления,°CУдельная теплота плавления,105 Дж/кгУдельная теплота плавления,кДж/кгАлюминий6603,9390Лед03,4340Железо15392,7270Медь10852,1210Парафин801,5150Спирт- 1141,1110Серебро9620,8787Сталь15000,8484Золото10640,6767Водород- 2590,5959Олово2320,5959Свинец3270,2525Кислород- 2190,1414Ртуть- 390,1212Что означает число l = 0,84 кДж/кг для стали?При плавлении 1 кг стали при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении выделяется 0,84 кДж теплоты.Удельная теплота плавления некоторых веществ (при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении.ВеществоТемпература плавления,°CУдельная теплота плавления,105 Дж/кгУдельная теплота плавления,кДж/кгАлюминий6603,9390Лед03,4340Железо15392,7270Медь10852,1210Парафин801,5150Спирт- 1141,1110Серебро9620,8787Сталь15000,8484Золото10640,6767Водород- 2590,5959Олово2320,5959Свинец3270,2525Кислород- 2190,1414Ртуть- 390,1212Чему равна удельная теплота плавления для меди? Что означает это число?При плавлении 1 кг меди при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении выделяется 3,9 •105 Дж теплоты.

Сколько количества теплоты выделится при кристаллизации и охлаждении 10 граммов серебра до 62°С при температуре плавления. Дано:m = 10 г t1 = 62ºСQ — ?СИ0,01 кгt2 = 962 ºСАВ – кристаллизация серебраВС – охлаждение жидкого серебраQ1 = mλQ2 = m c ( t2 — t1)Q = Q1 + Q2 АВСQ1 = 870 ДжQ2 = 2240 ДЖQ = 870 Дж + 2240 Дж = 3110 ДжОтвет: Q = 3110 Джλ = 0,87•105 Дж/кгс = 250 Дж/кг ºСt,минt,ºСРешение:

Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы расплавить 400 г олова взятого при температуре плавления?Какова масса расплавленного олова, если для плавления олова было затрачено 35,4 кДж? Олово взято при температуре плавления. 1 вариант2 вариант3 вариант*Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы расплавить 200 см3 алюминия, взятого при температуре 66º С? Д.З.§ 15. Ответить на вопросы (устно), выучить определения. Упр. 8 (1,4,5).Спасибо за урок!Вы скачали данную презентацию… Наверное, вы ее будете использовать на уроке. А автору «спасибо» сказать не забыли?

ppt_y

Приложенные файлы

• 15452656
  Размер файла: 485 kB Загрузок: 2

Олово — удельная теплоемкость, скрытая теплота плавления, скрытая теплота испарения

Олово — удельная теплоемкость, скрытая теплота плавления, скрытая теплота испарения

Удельная теплоемкость олова 0,227 Дж / г K .

Скрытая теплота плавления олова составляет 7,029 кДж / моль .

Скрытая теплота испарения олова составляет 295,8 кДж / моль .

Удельная теплоемкость

Удельная теплоемкость, или удельная теплоемкость, — это свойство, связанное с внутренней энергией , которое очень важно в термодинамике.Интенсивные свойства c _v и c _p определены для чистых простых сжимаемых веществ как частные производные внутренней энергии u (T, v) и энтальпии h (Т, п) , соответственно:

, где индексы v и p обозначают переменные, фиксированные во время дифференцирования. Свойства c _v и c _p упоминаются как удельной теплоемкости (или теплоемкости ), потому что при определенных особых условиях они связывают изменение температуры системы с количеством энергии, добавляемой теплопередача.Их единицы СИ: Дж / кг K или Дж / моль K .

Различные вещества изменяются до различных величин за счет добавленного тепла . Когда к разным веществам добавляется определенное количество тепла, их температура увеличивается на разную величину.

Теплоемкость — это обширное свойство материи, то есть оно пропорционально размеру системы. Теплоемкость C имеет единицы энергии на градус или энергию на кельвин.При выражении того же явления, что и интенсивное свойство, теплоемкость делится на количество вещества, массы или объема, таким образом, количество не зависит от размера или протяженности образца.

Скрытая теплота испарения

В общем, когда материал меняет фазу с твердой на жидкую или с жидкости на газ, в это изменение фазы вовлекается определенное количество энергии. В случае перехода жидкой фазы в газовую, это количество энергии известно как энтальпия испарения (обозначение ∆H _vap ; единица: Дж), также известная как (скрытая) теплота испарения или теплота испарения. испарение.В качестве примера посмотрите рисунок, на котором изображены фазовые переходы воды.

Скрытая теплота — это количество тепла, добавляемого к веществу или отводимого от него для изменения фазы. Эта энергия разрушает межмолекулярные силы притяжения, а также должна обеспечивать энергию, необходимую для расширения газа ( pΔV работают ). При добавлении скрытого тепла изменение температуры не происходит. Энтальпия парообразования является функцией давления, при котором происходит это преобразование.

Скрытая теплота плавления

В случае перехода твердой фазы в жидкую, изменение энтальпии, необходимое для изменения ее состояния, известно как энтальпия плавления (обозначение ∆H _fus ; единица: Дж), также известная как (скрытая) теплота плавления. .Скрытая теплота — это количество тепла, добавляемого к веществу или отводимого от него для изменения фазы. Эта энергия разрушает межмолекулярные силы притяжения, а также должна обеспечивать энергию, необходимую для расширения системы ( pΔV работают ).

Жидкая фаза имеет более высокую внутреннюю энергию, чем твердая фаза. Это означает, что энергия должна подаваться к твердому телу, чтобы расплавить его, и энергия выделяется из жидкости, когда она замерзает, потому что молекулы в жидкости испытывают более слабые межмолекулярные силы и, следовательно, имеют более высокую потенциальную энергию (своего рода энергия диссоциации связи для межмолекулярных сил).

Температура, при которой происходит фазовый переход, составляет точка плавления .

При добавлении скрытой теплоты изменения температуры не происходит. Энтальпия плавления является функцией давления, при котором происходит это преобразование. Условно предполагается, что давление составляет 1 атм (101,325 кПа), если не указано иное.

Олово — Свойства

Элемент	Олово
Атомный номер	50
Символ	Sn
Категория элемента	Бедный металл
Фаза на STP	Цельный
Атомная масса [а.е.м.]	118.71
Плотность при стандартном давлении [г / см3]	7,31
Электронная конфигурация	[Кр] 4д10 5с2 5п2
Возможные состояния окисления	+2,4
Сродство к электрону [кДж / моль]	107,3 ​​
Электроотрицательность [шкала Полинга]	1,96
Энергия первой ионизации [эВ]	7,3438
Год открытия	неизвестно
Первооткрыватель	неизвестно
Тепловые свойства
Точка плавления [шкала Цельсия]	231. 93
Точка кипения [шкала Цельсия]	2602
Теплопроводность [Вт / м · К]	67
Удельная теплоемкость [Дж / г К]	0,227
Теплота плавления [кДж / моль]	7.029
Теплота испарения [кДж / моль]	295,8

–
–
–

Жидко-твердые фазовые диаграммы: олово и свинец

На этой странице объясняется взаимосвязь между кривыми охлаждения жидких смесей олова и свинца и итоговой фазовой диаграммой.Он также предлагает простое введение в идею эвтектической смеси.

Кривые охлаждения для чистых веществ

Предположим, у вас есть немного чистого расплавленного свинца, и вы даете ему остыть, пока он полностью не затвердеет, по ходу построения график зависимости температуры свинца от времени. В итоге вы получите типичную кривую охлаждения для чистого вещества.

На протяжении всего эксперимента тепло теряется в окружающую среду, но температура не падает вообще, пока свинец замерзает.Это связано с тем, что в процессе замораживания выделяется тепло с той же скоростью, с какой оно теряется в окружающую среду. Энергия высвобождается при образовании новых связей — в данном случае сильных металлических связей в твердом свинце. Если вы повторите этот процесс для чистого жидкого олова, форма графика будет точно такой же, за исключением того, что точка замерзания теперь будет при 232 ° C (график для этого находится ниже на странице).

Кривые охлаждения оловянно-свинцовых смесей

Если добавить в свинец олово, форма кривой охлаждения изменится.На следующем графике показано, что произойдет, если вы охладите жидкую смесь, содержащую около 67% свинца и 33% олова по массе.

Есть на что посмотреть:

• Обратите внимание, что при нормальной температуре замерзания свинца ничего не происходит. Добавление в него олова снижает температуру замерзания.
• Замораживание этой смеси начинается при температуре около 250 ° C. Вы начнете получать твердый свинец, но не олово. В этот момент скорость охлаждения замедляется — кривая становится менее крутой.
• Однако график еще не идет горизонтально. Хотя при превращении свинца в твердое тело выделяется энергия, с оловом ничего подобного не происходит. Это означает, что выделяется недостаточно энергии для поддержания постоянной температуры.
• Температура перестает падать при 183 ° C. Сейчас мерзнут и олово, и свинец. Как только все застынет, температура продолжает падать.

Изменение пропорций олова и свинца

Если в смеси было меньше олова, общая форма кривой остается почти такой же, но точка, в которой свинец сначала начинает замерзать, изменяется.Чем меньше олова, тем меньше падение температуры замерзания свинца. Для смеси, содержащей всего 20% олова, температура замерзания свинца составляет около 275 ° C. Вот где график внезапно стал бы менее крутым. НО . . . график будет горизонтальным (показывающий замерзание олова и свинца) при точно такой же температуре: 183 ° C.

По мере увеличения доли олова первые признаки твердого свинца появляются при все более низких температурах, но окончательное замерзание всей смеси все же происходит при 183 ° C.Это продолжается до тех пор, пока вы не добавите достаточно олова, чтобы смесь содержала 62% олова и 38% свинца. В этот момент график изменится.

Эта конкретная смесь свинца и олова имеет кривую охлаждения, которая больше похожа на кривую чистого вещества, чем на смесь. Есть только одна горизонтальная часть графика, где все замирает. Однако это все еще смесь (не раствор). Если вы посмотрите в микроскоп на твердое вещество, образовавшееся после замораживания, вы увидите отдельные кристаллы олова и свинца.

Эта конкретная смесь известна как эвтектическая смесь . Слово «эвтектика» происходит от греческого языка и означает «легко плавится». Эвтектическая смесь имеет самую низкую температуру плавления (которая, конечно, такая же, как температура замерзания) из всех смесей свинца и олова. Температура, при которой эвтектическая смесь замерзает или плавится, известна как температура эвтектики.

Что произойдет, если в смеси будет более 62% олова?

Вы можете проследить это точно таким же образом, представив, что начнете с чистого олова, а затем добавите к нему свинец.Кривая охлаждения чистого жидкого олова выглядит так:

Это похоже на кривую охлаждения чистого свинца, за исключением того, что температура замерзания олова ниже. Если вы добавите небольшое количество свинца в олово, так что у вас будет примерно 80% олова и 20% свинца, вы получите такую ​​кривую:

Обратите внимание на пониженную температуру замерзания банки. Обратите внимание, что окончательное замораживание всей смеси снова происходит при 183 ° C. По мере увеличения количества свинца (или уменьшения количества олова — то же самое!) До 62% олова и 38% свинца вы снова получите эвтектическую смесь с кривой, которую мы уже рассмотрели.

Фазовая диаграмма

Построение фазовой диаграммы

Вы начинаете с данных, полученных из кривых охлаждения. Вы строите график температуры, при которой начинается первое замерзание, в зависимости от соотношения олова и свинца в смеси. Единственное, что необычно, это то, что вы рисуете температурную шкалу на каждом конце диаграммы, а не только с левой стороны.

Обратите внимание, что в левой и правой частях кривых указаны точки замерзания (точки плавления) чистого свинца и олова.

Чтобы завершить фазовую диаграмму, все, что вам нужно сделать, это провести одну горизонтальную линию поперек при эвтектической температуре. Затем вы помечаете каждую область диаграммы тем, что вы найдете в различных условиях.

Использование фазовой диаграммы

Предположим, у вас есть смесь 67% свинца и 33% олова. Это смесь из первой кривой охлаждения, построенной выше. Предположим, он находится при температуре 300 ° C. Это соответствует набору условий в области фазовой диаграммы, обозначенной как расплавленное олово и свинец.

Теперь подумайте, что произойдет, если вы охладите эту смесь. В конце концов температура упадет до точки, где она пересекает линию в следующую область диаграммы. В этот момент смесь начнет выделять твердый свинец — другими словами, свинец (но не олово) начнет замерзать. Это происходит при температуре около 250 ° C.

Теперь нужно тщательно обдумать следующий фрагмент, потому что есть два разных способа взглянуть на него.Если вас научили делать это одним способом, придерживайтесь этого — иначе вы рискуете сильно запутаться!

Размышляя об изменении состава жидкости

При замерзании первого свинца состав оставшейся жидкости изменяется. Очевидно, он становится пропорционально богаче оловом. Это немного снижает точку замерзания свинца, и поэтому следующий кусок свинца замерзает при немного более низкой температуре, оставляя жидкость еще более богатой оловом.

Этот процесс продолжается.Жидкость становится все богаче и богаче оловом, а температура, необходимая для замораживания следующей партии свинца, продолжает падать. Набор условий температуры и состава жидкости по существу движется вниз по кривой — пока не достигнет точки эвтектики.

После достижения точки эвтектики, если температура продолжает падать, вы, очевидно, просто попадаете в область смеси твердого свинца и твердого олова — другими словами, вся оставшаяся жидкость замерзает.

Размышляя о составе системы в целом

Мы видели, что по мере того, как жидкость постепенно замерзает, ее состав меняется.Но если вы посмотрите на систему в целом, очевидно, что пропорции свинца и олова остаются неизменными — вы ничего не убираете и ничего не добавляете. Все, что происходит, — это то, что все меняется от жидкостей к твердым телам. Итак, предположим, что мы продолжаем охлаждение за пределами температуры, при которой появляется первый твердый свинец, и температура падает до точки, показанной на следующей диаграмме — точки, четко расположенной в области «твердый свинец и расплавленная смесь».

Что бы вы увидели в смеси? Чтобы выяснить это, вы проводите горизонтальную соединительную линию через эту точку, а затем смотрите на ее концы.

Слева — 100% преимущество. Это твердый свинец, который замерз из смеси. В правом конце у вас есть состав жидкой смеси. Теперь он намного богаче оловом, чем вся система, потому что, очевидно, выделилось изрядное количество твердого свинца. По мере того, как температура продолжает падать, состав жидкой смеси (как показано на правом конце соединительной линии) будет приближаться к эвтектической смеси.

Он наконец достигнет эвтектического состава, когда температура упадет до температуры эвтектики — и тогда вся партия замерзнет. Очевидно, что при температуре ниже температуры эвтектики вы находитесь в области твердого свинца и твердого олова. Если вы охладите жидкую смесь в правой части фазовой диаграммы (справа от эвтектической смеси), все будет работать точно так же, за исключением того, что вместо твердого свинца образуется твердое олово. Если вы уже поняли, что произошло раньше, понять, что происходит, совсем не сложно.

Наконец. . . что произойдет, если вы охладите жидкую смесь, имеющую именно эвтектический состав? Он просто остается жидкой смесью, пока температура не упадет настолько, что все затвердеет. Вы никогда не попадете в неудобные участки фазовой диаграммы.

Смеси оловянно-свинцовые в качестве припоя

Традиционно в качестве припоя использовались смеси олова и свинца, но их использование постепенно прекращается из-за проблем со здоровьем, связанных со свинцом. Это особенно актуально, когда припой используется для соединения водопроводных труб, в которых вода используется для питья.Новые бессвинцовые припои были разработаны в качестве более безопасной замены.

Типичные старомодные припои включают:

• 60% олова и 40% свинца. Это близко к эвтектическому составу (62% олова и 38% свинца), что дает низкую температуру плавления. Он также будет плавиться и чисто замерзать в очень ограниченном диапазоне температур. Это полезно для электромонтажных работ.
• 50% олова и 50% свинца. Это будет плавиться и замерзать в более широком диапазоне температур. Когда он расплавится, он начнет замерзать при температуре около 220 ° C и, наконец, затвердеть при температуре эвтектики 183 ° C.Это означает, что он остается работоспособным в течение полезного количества времени. Это полезно, если он используется для сантехнических соединений.

Авторы и авторство

Температура плавления припоя — что это такое и почему это важно?

Точка плавления любого материала определяется как температура, при которой твердое вещество становится жидкостью. С инженерной точки зрения эта температура определяет, какие материалы могут быть использованы для данных реальных приложений.В большинстве случаев материалы выбираются таким образом, чтобы они использовались в твердой форме, без возможности плавления.

Припои разные. Роль припоев состоит в том, чтобы расплавить и при плавлении соединить два или более электрических компонента вместе. Припои состоят из десятков составов сплавов с температурами плавления от 90 ° до 400 ° C. Выбор любого конкретного припоя для применения основан на температуре плавления этого припоя. Например, если приложение таково, что устройство будет работать в высокотемпературной среде, выбранный припой должен иметь температуру плавления выше, чем рабочая температура.

В промышленном применении припои можно разделить на две категории:

1. Эвтектика
2. Неэвтектический

Слово «эвтектика» происходит от греческого «eútēktos», что означает «легко плавится». На практике эвтектика относится к сплаву, который плавится при одной температуре и после охлаждения затвердевает при одной заданной температуре. Эта возможность важна в определенных производственных процессах.

Таким образом, неэвтектический сплав — это сплав, который не плавится при одной температуре.Эти сплавы имеют так называемый интервал плавления. Сплав начинает плавиться при определенной температуре, затем продолжает плавиться при повышении температуры, пока не будет достигнута конечная температура, и сплав станет полностью жидким. Разница между температурами начала и окончания плавления называется диапазоном плавления. Некоторые сплавы имеют диапазон плавления до 3 ° C, в то время как другие имеют диапазон плавления до 75 ° C.

Какой припой использовать?

Выбор конкретного припоя основывается на нескольких факторах, но двумя из основных критериев являются:

1. температура плавления припоя используемого процесса
2. любые последующие термические процессы.

Возможно, требуется высокотемпературный припой, потому что производитель будет выполнять последующие термические процессы, и он не хочет оплавлять первый припой. Высокотемпературный припой позволяет ему выполнять более одного термического процесса без нарушения целостности устройства. Или, может быть, нужен низкотемпературный припой, потому что производитель имеет термочувствительные компоненты и не хочет их повредить из-за воздействия высоких температур.

Производитель может паять компонент или компоненты, используя, например, припой с высоким содержанием свинца (Pb).Эти сплавы плавятся в диапазоне 300 °. Затем он может сделать вторичный припой, используя припой с оловянным серебром (SnAg), который плавится при температуре 220 °. Наконец, при необходимости, он может сделать третий припой оплавлением, используя припой на основе индия с температурой плавления в диапазоне 150 ° C. Этот метод ступенчатой ​​пайки, начиная с высокотемпературного припоя, дает производителю значительную гибкость процесса.

В других случаях требуется низкотемпературный припой. Различные электронные блоки содержат термочувствительные компоненты или, возможно, органические компоненты с низкими тепловыми порогами.Выбранный припой должен иметь температуру плавления ниже 150 ° C, возможно, до 100 ° C. Распространено то, что припой был выбран из-за его температуры плавления.

Почему я должен использовать эвтектический сплав вместо неэвтектического сплава?

Металлургия эвтектического сплава позволяет ему плавиться и замерзать при одной температуре. Это означает быстрое оплавление и охлаждение. Более быстрый процесс — более рентабельный. Когда припой быстро плавится и замерзает, качество паяного соединения является оптимальным.Любое специализированное крепление для удержания компонентов на месте во время оплавления, как правило, может быть менее сложным. Таким образом, выбор эвтектического сплава имеет много преимуществ, и большинство производителей предпочитают использовать эвтектический сплав, когда это возможно.

Однако количество коммерчески доступных эвтектических сплавов ограничено, в то время как количество различных применений пайки огромно. Чаще всего процесс требует, чтобы выбранный сплав был неэвтектическим. Использование неэвтектических сплавов не следует рассматривать как ущерб; это просто означает, что производителю нужно будет уделить особое внимание оптимизации процесса оплавления.Если процесс эвтектического сплава может быть быстрым, неэвтектический сплав во время затвердевания будет частично твердым, а частично жидким. В течение этого периода твердое / жидкое соединение паяное соединение подвержено явлению, называемому «горячим растрескиванием». Смещение деталей во время оплавления и прерывание процесса оплавления являются типичными первопричинами горячих трещин; их трудно обнаружить при регулярном контроле качества. При увеличении времени процесса появляются большие возможности для менее чем оптимального оплавления припоя. Кроме того, любой специализированный инструмент может оказаться более сложным для достижения того же конечного результата.

Почему я должен использовать припой из золотого сплава вместо припоя из свинцового сплава?

Мягкие припои, а именно сплавы на основе свинца, олова и / или индия, начинают терять свою прочность при температурах выше 75% от их точки плавления. Для Pb с температурой плавления 327 ° C сплав становится мягче выше 245 ° C. Для Sn это составляет 175 ° C. Мягкость этих припоев создает проблему, когда они используются для изготовления компонентов и / или узлов, которые будут проходить окончательный процесс сборки, такой как оплавление или пайка волной припоя в диапазоне 250–260 ° C.Сплавы золотых припоев, такие как AuSn, состоят из однородной смеси атомов Au и интерметаллидов AuSn. Эта смесь делает эти сплавы очень прочными, так что они почти не теряют прочности вблизи точки их плавления. В результате, Au80Sn20 с температурой плавления 280 ° C является предпочтительным сплавом для пайки / закрытия пакетов узлов, которые герметично закрыты и должны выдерживать окончательную сборку. Высокая термостойкость Au80Sn20 обеспечивает целостность упаковки, даже когда требуется выдерживать нежелательные перерывы в окончательной сборке и связанные с этим проблемы перегрева.

Итог

Припой s Сплавы могут быть изготовлены во многих формах и формах. Из них можно сформировать преформу. Это основной способ использования припоев в полупроводниковой промышленности, при котором преформа припоя становится частью электронной схемы. Заготовка припоя, используемая при автоматической пайке, требует согласованности от партии к партии.

Доступны десятки припоев, некоторые из них эвтектические, некоторые нет; некоторые с узкими интервалами плавления, некоторые с широкими интервалами плавления.Сплавы могут быть на основе свинца (Pb); На основе золота (Au); Среди прочего, на основе олова (Sn) или индия (In). Их можно использовать в приложениях от сотовых телефонов до спутниковых систем. Выбор правильного припоя для конкретного применения зависит от знания среды, в которой он будет использоваться. Первые вопросы, которые задает производитель: «Какая температура плавления необходима» и «Какие процессы придется выдержать припою»?

AMETEK Coining — ведущий мировой производитель преформ для припоя.У нас есть широкий ассортимент легкодоступных припоев, в том числе бессвинцовые сплавы, которые соответствуют Директиве ЕС 2002/95 / EC «RoHS» (Снижение содержания вредных веществ), запрещающей использование припоев на основе свинца в большинстве случаев. Приложения. Чеканка полностью вертикально интегрирована с возможностью работы и разработки новых сплавов. Coining обладает развитыми инструментами и опытом, а также обширной библиотекой инструментов с 18 000 доступными инструментами различных размеров. Новые инструменты также могут быть изготовлены в точном соответствии с требованиями заказчика.

Характеристики плавления припоя являются важным критерием при выборе припоя, однако есть много других факторов, которые влияют на выбор конкретного сплава. Наша команда инженеров всегда доступна для консультации, а наши уникальные внутренние возможности позволяют нам разрабатывать индивидуальные сплавы для вашего конкретного применения.

По любым вопросам обращайтесь в один из наших офисов. AMETEK Coining имеет офисы продаж в Северной Америке, Азии и Европе.

Офис продаж в США : +1 201-791-4020
[email protected]

Офис продаж в Китае: +86 21-3763-2111 EXT 8894
[email protected]

Офис продаж в Европе: +381 62 291143
[email protected]

Офис продаж в Малайзии: +60 46 43 3062
[email protected]

Чтение EAP

Металлургия: производство сплавов

Большинство сплавов получают смешиванием металлов в расплавленном состоянии; затем смесь выливают в металлические или песчаные формы и дают застыть. Обычно сначала плавят основной ингредиент; затем остальные добавляются к он и должен полностью раствориться. Например, если водопроводчик делает припой, он может расплавить свинец, добавить олово, перемешать и отлить сплав в форму стержня. Некоторые пары металлов не растворяются таким образом. Когда это так, маловероятно, что образуется полезный сплав. Таким образом, если бы сантехник добавил алюминий, вместо олова к свинцу, два металла не растворятся — они будут вести себя как масло и вода. При литье металлы разделялись на два слоя, тяжелые свинец внизу и алюминий вверху.

Одна из трудностей при изготовлении сплавов состоит в том, что металлы имеют разную температуру плавления. Таким образом, медь плавится при 1083 ° C, а цинк — при 419 ° C и кипит при 907 ° C. при изготовлении латуни, если мы просто поместим кусочки меди и цинка в тигель и нагревая их выше 1083 ° C, оба металла непременно расплавятся. Но при этом при высокой температуре жидкий цинк выкипит, а пар окислится. в воздухе. В этом случае принят метод: сначала нагревают металл, имеющий более высокая температура плавления, а именно медь.Когда он расплавлен, твердое добавляется цинк, который быстро растворяется в жидкой меди до того, как цинк выкипел. Тем не менее, при изготовлении латуни следует делать поправку. из-за неизбежных потерь цинка, составляющих примерно одну двадцатую часть цинка. Следовательно, при взвешивании металлов перед легированием дополнительное количество цинка.

Иногда изготовление сплавов затруднено из-за более высокой температуры плавления. точечный металл находится в меньшей пропорции.Например, один легкий сплав содержит 92% алюминия (точка плавления 660 ° C) с 8% меди (плавление точка 1,083 ° C). Для изготовления этого сплава было бы нежелательно плавить несколько фунтов меди и добавить почти в двенадцать раз больше веса алюминия. В металл пришлось бы так сильно нагреть, чтобы большая часть алюминия растворить, что газы будут абсорбированы, что приведет к ненадежности. В этом, как во многих других случаях легирование проводится в два этапа. Сначала промежуточный производится «упрочняющий сплав», содержащий 50% меди и 50% алюминия, какой сплав имеет температуру плавления значительно ниже, чем у меди и, фактически, ниже, чем у алюминия.Затем алюминий плавится и правильный количество добавленного сплава-отвердителя; таким образом, чтобы сделать 100 фунтов алюминия-меди сплава нам потребуется 84 фунта. алюминия, который нужно расплавить первым, и 16 фунтов отвердителя сплав, который нужно добавить к нему.

В некоторых случаях температуру плавления сплава можно определить приблизительно по арифметике. Например, если медь (точка плавления 1083 ° C) легирована никель (точка плавления 1,454 ° C) сплав пятьдесят на пятьдесят плавится примерно на полпути между двумя температурами.Даже в этом случае поведение сплава на плавить не просто. Медно-никелевый сплав не плавится и не замерзает сразу. фиксированная и определенная температура, но постепенно затвердевает в диапазоне температура. Таким образом, если медно-никелевый сплав пятьдесят на пятьдесят сжижается, а затем постепенно остывая, он начинает замерзать при 1312 ° C, а по мере понижения температуры все больше и больше сплава становится твердым, пока, наконец, при 1248 ° C он полностью не станет твердым. затвердел. За исключением некоторых особых случаев, этот «диапазон замерзания» встречается в все сплавы, кроме чистых металлов, металлов или химических соединений, и в некоторых специальных составах сплавов, упомянутых ниже, все из которых плавятся. и заморозить при одной определенной температуре.

Сплав олова и свинца представляет собой пример одного из этих особых случаи. Свинец плавится при 327 ° C, олово — при 232 ° C. Если в расплавленное олово добавлен свинец и затем сплав охлаждают, температура замерзания сплава оказывается равной ниже точки замерзания свинца и олова (см. рисунок 1). Например, если расплавленный сплав, содержащий 90 процентов олова и 10 процентов свинца, охлаждается, смесь достигает температуры 217 ° C, прежде чем начинает затвердевать. Потом, по мере дальнейшего охлаждения сплава он постепенно выходит из полностью жидкого состояния, через стадию, когда она похожа на кашицу, пока не станет густой, как каша, и, наконец, при температуре 183 ° C весь сплав стал полностью твердый.Из рисунка 1 видно, что с 80-процентным содержанием олова сплав начинает затвердевать при 203 ° C и заканчивается только тогда, когда температура упала до 183 ° C (обратите внимание на повторение 183 ° C).

Что происходит на другом конце ряда, когда олово добавляется к свинцу? Один раз снова точка замерзания понижается. Сплав, содержащий всего 20 процентов олова и оставшийся свинец начинает замерзать при 279 ° C и завершает затвердевание при теперь уже знакомая температура 183 ° C. Один конкретный сплав, содержащий 62 на процентов олова и 38 процентов свинца, плавится и полностью затвердевает при температуре 183 ° C.Очевидно эта температура 183 ° C и 62/38% состава важны для система сплава олово-свинец. Подобные эффекты возникают во многих других системах сплавов. и специальный состав, который имеет самую низкую температуру замерзания в серии и который полностью замерзает при этой температуре, получил особое название. Конкретный сплав известен как « эвтектический сплав ». температура (183 ° C в случае сплавов олово-свинец) называется эвтектикой температура.

Путем тщательного выбора компонентов можно изготавливать сплавы с необычной низкие температуры плавления. Такой легкоплавкий сплав представляет собой сложную эвтектику четырех или пяти металлы, смешанные так, чтобы температура плавления была понижена до самой низкой точки плавления точка возможна из любой смеси выбранных металлов. Знакомый плавкий сплав, известный как металл Вуда, имеет состав:

и его температура плавления около 70 ° C; то есть ниже точки кипения воды. Шутники часто развлекались, бросая это плавкий сплав в форме чайной ложки, который тает при перемешивании чашка горячего чая.

Эти сплавы с низкой температурой плавления регулярно используются для более серьезных целей, как, например, в автоматических противопожарных оросителях, установленных в потолках зданий. Каждая форсунка спринклерной системы содержит кусок плавкого предохранителя. сплава, так что если произойдет пожар и температура поднимется достаточно высоко, сплав плавится и вода выходит через форсунки оросителя.

(из Металлы на службе человека У. Александер и А. Стрит.)

Скрытая теплота плавления некоторых металлов

Скрытая теплота ряда обычных металлов была измерена путем определения общей теплоты жидкости и твердого тела по серии начальных высоких температур.

Калориметрия проводилась методом смесей с некоторыми уточнениями, главными из которых были использование довольно больших зарядов металла (порядка 2 килограммов) и устройства, с помощью которого горячий заряд не допускал контакта водой калориметра до полного закрытия последнего; это исключает ошибку из-за образования и утечки пара с последующей потерей тепла.Упомянутое устройство заключалось в обеспечении сосуда из листового металла, подвешенного на резьбе к основной крышке калориметра. Отверстие, через которое вводился заряд, закрывалось вращающейся крышкой в ​​основной крышке, а вводимый тигель погружался после закрытия этой меньшей крышки с помощью проволоки, проходящей через ушко в основании калориметра. , и наверху.

Результаты для скрытой теплоты приведены ниже: —

Металл.	Температура плавления, ° С.	Скрытая теплота. (Калорий на грамм.)
Алюминий	657	92,4
Сурьма	630	24,3
Висмут	269 137	269 137	269 137
Магний	644	46,5
Олово	232	14. 6
Цинк	420	26,6

В документе также приведены значения удельной теплоемкости до точки плавления, полученные путем дифференциации кривых температура-общая теплота.

точка плавления оловянного сплава

Тест цветового круга, Картина природы шаг за шагом, Проблемы John Deere 4440, Градиент изображения границы Css, Ноты для контрабаса, Розовый плед из искусственного меха Австралия, Карта трассы горнолыжного курорта Ферни, Помогите кому-то понять смысл, Симптомы истощенной собаки, Jbims Cut Off, Сколько стоит Cgi, Craftsman Lt1000 18 Hp Руководство по эксплуатации, «/>

Что говорят люди

Загрузка…

Marathon, Флорида, США — Дидье, ты превратил то, что было маленьким видением, в видение жизни !!! Я всегда буду благодарен за то, что вы мне сказали и показали.Теперь я понимаю, что могу стать лидером и наслаждаться остатком жизни, исследуя природу человека. Я обнаружил, что мы действительно можем повлиять на 20, 30 и больше. Я чувствую себя униженным возможностью поделиться с вами историей и мечтами. Да, в следующем году мы подарим нескольким путешественникам время, которое они проводят в Хорватии !!! Как я замечательно провел время. Гибкость — вот что делает Дающих, подобных нам, достойными получения!

Чонград, Венгрия — «Изгнание» подарило мне опыт, которого я так жаждал.Вдали от городского шума, посреди незабываемой обстановки, я мгновенно подсел. Какими бы фантастическими ни были фотографии, они все же не передают захватывающей дух реальности, которую предлагает вам здесь природа. Проживание здесь на неделю в апреле вернуло меня к основам, и я смог полностью зарядить свои батареи. Я очень рекомендую это место людям, которые ценят скромность простой и чистой жизни, любят приключения и решают окружить себя роскошью нетронутой природы.Спасибо, Дидье, за то, что позволил мне испытать этот опыт в вашем поистине замечательном месте.

Новый Орлеан, Луизиана, США — Дидье — мужчина! Он действительно отличный парень, замечательный хозяин и действительно заботится о том, чтобы объединить людей со всего мира. Он прокатил людей по острову, показал нам город и просто позаботился о том, чтобы мы все хорошо проводили время. Конечно, помогает то, что его место на Хваре — рай для путешественников, всего в нескольких метрах от почти частного красивого галечного пляжа на Адриатике.Он отличный виндсерфер и красивый мужчина, очень приятный для глаз!

Лондон, Великобритания — Вау! Какой опыт встретить Дидье и его идиллическое место! Использование дождевой воды, собранной за несколько дождливых месяцев для душа, заставляет вас ценить каждую каплю и понимать, что мы воспринимаем этот замечательный ресурс как должное; или холодильник работает на газе, потому что нет электричества. Дидье приветствовал меня с распростертыми объятиями среди своих гостей со всего мира на собрании или просто глядя на звезды из гамака.Дидье дружелюбный, вдохновляющий, щедрый, мечтатель, но осведомленный о социальных и экологических вопросах. Оставить все это, чтобы потом остаться в общежитии в городе Хвар, было шоком, и я снова жаждал этого мира…

Сартрувиль, Иль-де-Франс, Франция — Мое пребывание в доме Дидье было самым насыщенным во время моей поездки в Хорватию. Это было абсолютно экзотично в образе жизни, который я просто обожаю: простой, связанный с природой, мирской (существует ли это слово?), Открытый … Проект Дидье потрясающий, и я чувствовал себя таким мотивированным, оставаясь там, как будто все могло бы наладиться и что мы МОЖЕМ изменить ситуацию… Было так много положительных эмоций, что я все еще чувствую это сейчас, когда вернулся в Париж. Спасибо за внимание Дидье, возродите его и помогите в любви и помощи в Cast Away! Bonne fin d’été à toi et à ta super team

Вашингтон, округ Колумбия, США — Дидье работает больше, чем большинство людей в повседневной рутине. Я никогда не видел никого настолько преданного и страстного, чтобы делить свой дом с совершенно незнакомыми людьми, особенно когда требуется так много работы, чтобы привести всех этих людей туда и обратно к его маленькому кусочку рая.Заботливый, озабоченный, стойкий и умный. Я любил останавливаться и путешествовать с этим замечательным бельгийским чуваком и быть частью его замечательного сообщества. Обязательно свяжись со мной, когда в следующем году поедешь по Северной и Южной Америке. Я буду где-нибудь и обязательно хочу показать вам хорошо, где бы это ни было.

Восточный Коулун, Специальный административный район Гонконг, Китай. Это место находится немного далеко, и поэтому поистине рай с небольшим количеством людей на пляже и множеством звездных ночей.Дидье великолепен! Я думал, что он может развлекать только пару гостей за раз, но он сделал рекорд около 20. Обо всех хорошо позаботились. Честно говоря, не уверен, был ли у него праздник… Все туда-сюда забирали гостей, ремонтировали все обломки. В любом случае, уверен, что многие гости и я ценю вашу щедрость! Желаю вам всего наилучшего в предстоящем путешествии. Уверена, мы еще встретимся !!

Тайбэй, Тайвань — Я чувствовал себя очень хорошо и спокойно рядом с Дидье, но при этом очень хотел поделиться своими чувствами и историями из жизни.Мне было очень легко и комфортно оставаться с ним. И в то же время, в нем есть что исследовать … жизнь ди-джея, жизнь съемок, жизнь в путешествиях, мечты о строительстве жизни … о нем нужно столько всего знать, и в то же время он спокойный и скромный, что если бы только вы просите, чтобы он ответил вам чем-то удивительным. Помимо этого очень милого хозяина, мне также понравился очень красивый номер и крутые поездки на машине. Спасибо, Дидье, мне очень понравилось это короткое пребывание. Я желаю вам всего наилучшего и надеюсь увидеть вас очень скоро!

Манчестер, Великобритания — Отличное сообщество! Мы любим Cast Away! Нам посчастливилось быть окруженными великими людьми со всего мира.Обстановка красивая и расслабляющая, а пляжные хижины удобные, теплые и домашние. Изюминкой были обеды. Мы готовили индивидуально и вместе, и лучшая ночь была, когда мы собирались вместе, и мы вдвоем готовили для группы. Отличная еда, отличные напитки и отличная беседа. Если вы хотите общаться с людьми, заводить новых друзей и наслаждаться простыми вещами, это идеальное место для вас. Если вы хотите побыть в одиночестве все время и любите комфорт своего создания, поищите в другом месте.

Определение температуры ликвидуса олова с использованием плавления на основе тепловых импульсов и сравнение с традиционными методами

Абстрактные

В данной работе температура ликвидуса олова определялась путем плавления образца с помощью петлевой тепловой трубки с регулируемым давлением.Шаги давления прямоугольного типа генерировали периодические скачки температуры 0,7 ° C в изотермической области вблизи образца олова, и олово плавилось с помощью управляемых тепловых импульсов от генерируемых изменений температуры. Были измерены температуры плавления для определенных расплавленных фракций, и они были экстраполированы на расплавленную долю, равную единице, для определения температуры ликвидуса олова. Чтобы исследовать влияние распределения примесей на поведение при плавлении, образец расплавленного олова затвердевал путем медленного замораживания снаружи или закалкой, чтобы отделить примеси внутри образца с концентрацией, увеличивающейся наружу, или для равномерного распределения примесей, соответственно.Измеренные температуры плавления хорошо следовали за локальными изменениями температуры солидуса в случае сегрегированного образца и оставались близкими к температуре солидуса в закаленном образце из-за микроскопического поведения плавления.