Какая температура плавления олова: Олово. Описание, свойства, происхождение и применение металла

При какой температуре плавится олово для пайки — Moy-Instrument.Ru

Температура плавления олова и свинца

Олово — один из самых изученных человеком металлов. Оно было открыто еще в доисторические времена. Уже древний человек знал, какова температура плавления олова, физико-химические свойства этого металла и диапазон его применения в повседневной жизни. Сплав олова и меди является первым опытом человека в металлургии, первым искусственным металлическим соединением, созданным руками человека.

Олово в природе

Важнейшие природные соединения – это касситерит, в который входит оксид олова, и станнин (оловянный колчедан). В древности этот металл добывали в открытых шахтах, но в современном мире открытых месторождений олова практически не осталось. В промышленных масштабах его выплавляют из руд, содержащих около 1 % этого вещества. Таким образом, чтобы получить 1 кг чистого олова, нужно переработать центнер руды.

Использование олова

Одно из наиболее известных применений олова – пайка. Невысокая температура плавления позволяет паять в домашних условиях. Для пайки этот металл продается в виде небольших прутков диаметром до 10 мм.

Благодаря физическим характеристикам этот металл можно хранить в нормальных условиях в жидком виде. Низкая температура плавления олова позволяет запаивать металлическую жидкость в стеклянные ампулы для лабораторных или других исследований.

Плавка олова

Олово достаточно легко расплавить в больших количествах и отлить в форму из графита или любого другого материала. Средняя температура плавления олова не превышает 240°C. Основные требования к материалу для форм заключаются в следующем:

• вещество не должно смачиваться жидким оловом;
• материал должен выдерживать температуру в 250°C, не разрушаясь и не меняя своей формы.

Расплавленный металл способен окисляться на открытом воздухе, а твердое вещество довольно устойчиво к кислородной коррозии. Иногда это свойство используется для нанесения металлического слоя на жестяные изделия. Но в отличие от цинкового напыления, оловянное не придает изделию электрохимическую защиту – в случае царапины коррозия быстрее разъест поверхность с оловянным покрытием, а не с цинковым.

Олово для пайки

Температура плавления зависит от количества и состава примесей в прутке. О том, какая температура плавления олова, можно узнать из таблицы наиболее распространенных сплавов.

В электротехнике хорошо зарекомендовали себя трехкомпонентные сплавы на основе свинца, серебра и олова. Процентное соотношение примесей в припое различно: стандарты по добавкам до сих пор не выработаны. Все производители сходятся в одном – содержание олова в сплаве не должно быть меньше 95 %. Температура плавления припоя олова в этой композиции колеблется в диапазоне 217-221° C.

Для улучшения характеристик припоя в него вводят небольшое количество сурьмы. Данная композиция применяется для пайки радиодеталей в наиболее ответственных участках.

Хорошо зарекомендовали себя сплавы с содержанием серебра. Наличие этого благородного металла улучшает технические характеристики готового изделия и повышает срок его эксплуатации. Сплавы с большим содержанием серебра применяются в различных средствах связи и в промышленной технике.

Цинкосодержащие сплавы не слишком хорошо распространены. Причиной такой нелюбви является повышенная химическая активность цинка. Из-за его взаимодействия с окружающей средой цинкосодержащие соединения довольно быстро разрушаются, к тому же при работе с ними необходимо использовать активные флюсы. Припойные пасты с содержанием этой добавки не предназначены для длительного хранения. Температура плавления олова для пайки с содержанием цинка достаточно высока. Например, известное соединение Sn91Zn9 плавится при температуре 200°C.

Олово и свинец

Как и олово, свинец в виде сплавов и добавок используется человеком с незапамятных времен. Этот недорогой и распространенный металл обладает свойствами, повышающими качество припоя и его эксплуатационные характеристики.

Припои, в состав которых входит свинец, называются свинцовосодержащими. Соединения свинца очень вредны для здоровья, поэтому применение соединений этого металла весьма ограничено. В прошлом широкое распространение свинцовых припоев было обусловлено хорошими эксплуатационными характеристиками сплава и его низкой температурой обработки. Температура плавления олова и свинца не превышает 190°C. Несмотря на строгие ограничения, припои со свинцом широко используются в отдельных отраслях промышленности, например в оборонном производстве и в секторе ядерной энергетики.

Использование чистого олова

Полупроводниковая промышленность использует припои с высоким содержанием чистого олова, в котором на один атом стороннего металла припадает 999999 атомов чистого металла. Температура плавления олова в чистом виде 240°С. Но в бытовых условиях такие припои не пользуются спросом: дело в том, что при понижении температуры этот металл преобразует свою структуру, на поверхности изделия появляются серые пятна –так называемая оловянная чума. Добавки различных компонентов изменяют эту температуру и придают оловянным сплавам большую устойчивость.

Особенности припоя для пайки

Со школьной скамьи всем известно, что олово с химическим символом «Sn», используют для пайки микросхем и других радиодеталей. Основное требование для этого сплава — невысокая температура плавления. Это вызвано тем, что во время процесса должен плавиться припой, а не соединяемая деталь. Чистое олово с Т плавления 232 °C вполне подходит для этих целей, но на практике чистое олово для пайки, фактически не применяется, из-за высокой стоимости, чаще используют сплавы со свинцом и другими металлами.

Характеристики

Олово незаменимо при производстве электронных устройств. Благодаря своим свойствам оно используется для сварки компонентов в радиотехники. Сплав под названием Eutectica, состоит из свинца (Pb), серебра (Ag), меди (Cu) и никеля (Ni). Благодаря этим присадкам олово плавится при разных температурах в зависимости от процентного содержания, каждого из них.

Олово мягкое и податливое, но очень устойчиво к коррозии и не образует ржавчину, имеет очень хорошую электропроводность и относительно низкую температуру плавления. Все эти характеристики делают его незаменимым для создания электронных устройств.

Процесс пайки протекает в мягкой сварке, которая состоит из объединения двух базовых элементов посредством вклада в основу третьего элемента с более низкой температурой плавления. Например, припаивая медную прокладку монтажной платы к ножке конденсатора, используют расплавленное олова, которое плавится при гораздо более низкой температуре, чем базовые элементы. В процессе нагрева, жидкое олово благодаря своим капиллярным свойствам притягивается к базовым компонентам, а затем охлаждается в режиме мягкой пайки.

Виды припоев и флюсов

В нашей стране большое распространение получила марка припоя ПОС — сплав олова Pb и свинца Sn. В зависимости от вида в него может быть добавлены кадмий, никель, медь, и другие металлы. В основном ПОС изготавливает в форме прутков, проволоки, шариков и пасты. Химсостав его строго регламентирован ГОСТ 21930-76. В России широко применяют такие виды припоя: ПОС18, ПОС30, ПОС50, ПОС90, которые относятся к мягким сплавам с Т плавления до 300 градусов.

ПОС-18

Припой регламентируется государственными стандартами, кроме Pb (0.8 %) и Sn (17-19 %), он имеет примеси многих металлов. Контролирующие органы строго следят за тем, чтобы производитель ограничивал присутствие ядовитого мышьяка в составе, уменьшающего текучесть жидкого сплава и повышающего хрупкость в условиях знакопеременных нагрузок.

Состав примесей ПОС-18 в процентах:

1. Плотность— 10.3гр/см2.
2. Показатель удельного сопротивления— 0. 200 мкОм•см.
3. Показатель твердости поБриннелю— 11 НВ.
4. Теплопроводность— 0.37ккал/см*С*град.
5. Т при которой припой будет расплавляться солидус/ ликвидус— 183/285 С.

• Широкая область сплава в жидком состоянии;
• пониженное содержание примесей, вызывающей хрупкость;
• коррозионная стойкость места пайки, что важно для деталей, находящихся во влажных средах.

• Особый припой, серийно не производится.
• Наличие вредных присадок в составе — Pb.

ПОС-18 относится к универсальным сплавам и является заменителем бессурьмянистых сплавов, его используют:

• Для производства радиоаппаратуры;
• пайке печатных плат малой мощности;
• кузовной ремонт машин в виде лужения;
• соединения узлов из медно-цинковых сплавов;
• ремонт оборудования в системах отопления: котлы, радиаторы и другие нагревательные элементы.

Цена припоя ПОС-18 по состоянию на 01.09.2019 года от 710 руб/кг.

ПОС-30

Припой стандартизируется ГОСТами 21930.76 / 21931.76 и относится к мягким сплавам с Т плавления — 256.0 С. По свойствам он похож на марки с ПОС-40 и 50 и состоит из Pb и Sn в процентном соотношении 30:70, а также других элементов не более 1 %. Он отличается от чистого олова темным цветом и повышенной твердостью сплава.

Состав примесей в процентах:

• Sb — 0.1;
• Cu — 0.05;
• Bi0 — 0.2;
• S, As, Fe — по 0.02;
• Al, Zn — по 0.002.

1. Плотность — 9.72 гр/см2.
2. Показатель удельного сопротивления — 0. 185 мкОм•см.
3. Показатель твердости по Бриннелю — 12 НВ.
4. Теплопроводность — 0.37 ккал/см*С*град.
5. Т плавления солидус/ликвидус — 183/256 С.

• Высокая текучесть;
• низкая Т плавления;
• низкое сопротивление позволяет работать с мелкими деталями;
• высокая ударная вязкость равная чистому олову;
• высокая область применения, с возможностью замены дорогих материалов, например, для пайки цинка или пластин из латуни;
• возможность использования для ремонта бытовой техники.

Недостаток ПОС-30 — наличие вредных присадок в составе — Pb.

Цена ПОС-30 по состоянию на 01.09.2019 года от 766 руб/кг.

ПОС-50

Его выпускают по требованиям ГОСТ 21931.76, он отличается практическим равным соотношением свинца и олова.

Состав примесей ПОС-50 в процентах:

• Sb — 0.8;
• Cu — 0.1;
• Bi — 0.05;
• As — 0.05;
• S, Fe — по 0.02;
• Ni, Al, Zn — по 0.002.

1. Плотность — 8.87 гр/см2.
2. Показатель удельного сопротивления — 0. 158 мкОм•см.
3. Показатель твердости по Бриннелю — 14 НВ.
4. Теплопроводность — 0.48 ккал/см*С*град.
5. Т плавления солидус/ ликвидус — 183/209 С.

• Хорошая текучесть;
• хорошая тепло- и электропроводность;
• возможность применения во влажных средах;
• хорошая пластичность шва позволяет применять к изделиям с повышенными требованиями к герметичности, например, в измерительных приборах и маломощных схемах ПК.

• Неэффективный при пайке толстых изделий из-за нестабильности прогрева;
  наличие вредных присадок в составе — Pb;
• ускоренная кристаллизация расплава, не дает возможность использовать сплав в технологии ручной пайки.

Цена припоя ПОС-50 по состоянию на 01.09.2019 года от 1102.00 руб/кг.

ПОС-90

Припой отличается низкой теплопроводностью и высоким показателем твердости, что объясняется высоким содержанием олова 90, материал серебреного цвета, что дает эстетическую привлекательность полученным соединениям.

Состав примесей ПОС-90 в процентах:

• Sb — 0.1;
• Cu — 0.05;
• Bi — 0.2;
• As — 0.01;
• S, Fe — по 0.02;
• Ni, Al, Zn — по 0.002.

1. Плотность — 7.6 гр/см2.
2. Показатель удельного сопротивления — 0. 120 мкОм•см.
3. Показатель твердости по Бриннелю — 15.4 НВ.
4. Теплопроводность — 0.13 ккал/см*С*град.
5. Т плавления солидус/ ликвидус — 183/220 С.

• Широкая область применения от бытового, медицинского до промышленного сектора;
• хорошая текучесть;
• высокий уровень смачиваемости в жидком состоянии;
• низкая Т температура плавленияя;
• хорошая электропроводность;
• хорошая герметичность, возможность использования в водной и газовой среде;
  хорошая пластичность шва позволяет применять к изделиям с повышенными
• требованиями к герметичности, например, в измерительных приборах и маломощных схемах ПК.

Недостатки ПОС-90 — наличие вредных присадок в составе (свинца).

Цена припоя ПОС-90 по состоянию на 01.09.2019 года от 1778.00 руб/кг.

Какая температура плавления

Олово, которое используют в электронике, обычно относится к типу эвтектики, это означает, что это сплав с более низкой температурой плавления для каждого из составляющих его элементов. Так, если имеется 60% оловянный сплав (Т плавления — 232 C) и свинцовый 40% (Т плавления — 327 C), то общая температура плавления сплава будет примерно 183 C .

Наиболее распространенный припой, используемый в станах ЕС для электронных работ — 63/37 SnPb. Он представляет собой эвтектический сплав с температурой плавления — 183 C. Сплав 60Sn имеет рабочий диапазон 183-238. Существует более низкотемпературный сплав Sn43Pb43Bi14, имеющий температуры плавления 144-163.

Состав припоя

Свинец, содержащий в сплаве, постепенно вытесняется в соответствии с новыми директивами ЕС (RoHS и WEEE) и заменяется припоями, состоящими из сплавов олова и сурьмы. Уже сегодня в ЕС многие магазины его не продают. У нас пока все по-другому, вероятно, пройдет много лет, прежде чем свинцовый припой в нашей стране будет заменен навсегда.

Важно! Бессвинцовый сплав имеет более высокую температуру плавления, чем свинцовый и использует более агрессивные флюсы. Это означает, что паяльник должен быть изготовлен для бессвинцовой пайки, чтобы обеспечить правильную температуру около 230 C. Бессвинцовый припой, как правило, примерно на 20-50% дороже, чем свинцовый.

Как правильно выбрать

Выбор припоя зависит от вида работ и назначения готового изделия, а также от того в каких условиях продукт будет эксплуатироваться.
Критерии, на которые нужно обратить внимание перед тем, как выбрать припой для пайки:

1. Тип паяльника.
2. Размер провода. Диаметры варьируются от сантиметров или миллиметров, размер проволоки зависит от выполняемой работы.
3. Флюс очищает область пайки, облегчая протекание припоя и, следовательно, идеальное паяное соединение. Флюс изменяет поверхностное натяжение, так как увеличивает адгезионные свойства в паяном соединении.
4. Перед покупкой, нужно знать при какой температуре плавится олово для пайки.
   Состав. Дискуссия о том, какой припой использовать на печатных платах свинцовый или бессвинцовый, все еще продолжается. Несмотря на дебаты, вызванные проблемами окружающей среды и здоровья, многие электротехники используют свинцовый.

Обратите внимание! Срок годности и отраслевые рекомендации требуют его использования в течение трех лет с даты изготовления. Срок годности указан на изделии, с ним можно ознакомиться в магазине при покупке. Если использовать просроченную пасту на поверхности припоя может произойти окисление, что сделает соединение неэффективным.

Использование

Специалисты дают полезные советы, которые очень помогают начинающим радиолюбителям, чтобы правильно паять:

1. Выбирают припой с минимальным содержанием свинца.
2. Необходимо следить за чистотой жала паяльника, оно должно не иметь грязные наплавления.
3. Для очистки используют напильник или наждачную бумагу. Жало после очистки залуживают канифолью.
4. Не рекомендуется долго удерживать прибор в точке припоя, поскольку соединяемые детали способны получить высокотемпературное повреждение. Для снижения губительного воздействия Т на деталь, ее придерживают пинцетом, который выполнит роль теплоотвода.
5. Изделие, перед пайкой очищают, а контакты соприкосновения дополнительно залуживают, чтобы обеспечить отличное сцепление.

Дополнительная информация. При пайке нужно выполнять меры безопасности. Всегда работать в защитных очках, чтобы защитить глаза от летящих капель горячего жидкого припоя. Кончик паяльника по конструкции очень горячий, превышающий 370 C. Нельзя допускать контакта наконечника с кожей, одеждой или другими предметами. При работе нужно использовать специальный держатель для паяльника.

Подводя итоги, можно сказать, что олово для пайки по-прежнему широко используется в отечественной электронной отрасли и быту. Товар широко представлен на российском и зарубежных рынках, в виде свинцового и бессвинцового припоев. В целях защиты окружающей и требований международных организаций потребление первого типа будет неуклонно сокращаться.

Температура плавления припоя и технические характеристики

Припой — это металл или смесь металлов, используемых при пайке с целью соединения деталей. Как правило, используются сплавы на основе, олова, меди и никеля. Припой на базе олова входит в группу легкоплавких припоев. И температура плавления припоя здесь не превышает 450 °C. Эти составы широко используются для работы с радиоаппаратурой. Весьма распространенными являются припои на базе олова и свинца, они широко применяются в нашей металлопромышленности: аббревиатура ПОС.

Для сборки самодельных устройств простейшей конструкции достаточно наиболее распространенного припоя ПОС-61 или подобного. Сплав можно добыть из старой печатной платы от электронного прибора и собрать его паяльником с паяных контактов.

Виды и характеристики припоев

Бывают мягкими (легкоплавкими) и твердыми. Для монтажа радиоаппаратуры используются легкоплавкие, с температурой плавления 300−450 °C. Мягкие припои уступают по прочности твердым, хотя для сборки электроприборов используются как раз они.

Легкоплавкие сплавы — это обычно сплав свинца и олова главным образом. Немного есть легирующих элементов.

Примеси иных металлов вводятся для получения определенных характеристик:

• пластичности;
• температуры плавления;
• прочности;
• устойчивости к коррозии.

Число в обозначении марки говорит о том, сколько процентов олова в нем содержится. Так, у припоя ПОС-40 технические характеристики таковы, что в нем 40% Sn, а ПОС-60 — 60%.

Если марка неизвестна, состав можно оценить по косвенным признакам:

• Температура плавления ПОС — 183−265 °C .
• Если у припоя металлический блеск, значит, в нем достаточно много Sn (ПОС-61, ПОС-90). Если цвет темно-серый, а поверхность матовая, это говорит о высоком содержании свинца, именно он придает сероватый оттенок.
• Припои, содержащие большое количество свинца очень пластичны, а олово придает прочности и жесткости.

Использование сплавов оловянно-свинцовой группы

К таким сплавам относятся следующие:

• ПОС-90 содержит в составе: Pb — 10%, Sn — 90%. Используется для ремонта медицинского оборудования и пищевой посуды. Токсичного свинца немного, так как нельзя, чтобы он соприкасался с пищей и водой.
• ПОС-40: Pb — 60%, Sn — 40%. Главным образом используется для пайки электроаппаратуры и изделий из оцинкованного железа, также с его помощью чинят радиаторы, латунные и медные трубопроводы.
• ПОС-30: Sn — 30%, Pb — 70%. Применяется в кабельной промышленности, для пайки и лужения и листового цинка.
• ПОС-61: Pb 39%, Sn 61%. Как с ПОС-60. Нет особой разницы.

С помощью ПОС-61 осуществляется лужение и пайке печатных плат радиоаппаратуры. Это — главный материал для сборки электроники. Плавиться начинает с 183 °C, полное расплавление при 190 °C. Паять с этим припоем можно при помощи обыкновенного паяльника, не боясь того, что радиоэлементы перегреются.

ПОС-30, ПОС-40, ПОС-90 расплавляются при 220−265 °C. Для многих радиоэлектронных элементов эта температура предкритическая. Сборку самодельных электронных устройств осуществлять лучше с ПОС-61, чьим зарубежным аналогом можно считать Sn63Pb37 (где Sn 63%, а Pb 37%). Также с его помощью паяется радиоаппаратура и самодельная электроника.

Припои продаются, как правило, в тюбиках или катушках по 10−100 г. Состав сплава можно прочесть на упаковке, к примеру: Alloy 60/40 («Сплав 60/40» — ПОС-60). Выглядит, как проволока диаметром 0,25−3 мм.

Нередко в его составе находится флюс (FLUX), заполняющий сердцевину проволоки. Содержание указывается в процентах и составляет 1−3,5%. Благодаря этому форм-фактору во время работы отсутствует необходимость подавать флюс отдельно.

Разновидность ПОС — ПОССу представляет собой оловянно-свинцовый сплав c сурьмой, и используется в автомобилестроении, в холодильном оборудовании, для пайки элементов электроаппаратуры, обмоток электромашин, кабельных изделий и моточных деталей; подходит для спаивания оцинкованных деталей. Кроме свинца и олова в сплаве 0,5−2% сурьмы.

Как показывает таблица, ПОССу-61−0,5 больше всего подходит для замены ПОС-61, ведь температура его полного расплавления — 189 °C. Существует также припой совершенно не содержащий свинца, оловянно-сурьмянистый ПОСу 95−5 (Sb 5%, Sn 95%) с температурой плавления 234−240 °C .

Низкотемпературные припои

Есть припои, предназначенные специально для пайки деталей с большой чувствительностью к перегреву. Наиболее «высокотемпературный» среди низкотемпературных — это ПОСК-50−18 с температурой плавления 142−145 °C. В ПОСК-50−18 содержится 8% кадмия, 50% олова и 32% свинца. Кадмий усиливает устойчивость к коррозии, однако наряду с тем придает токсичности.

По убыванию тем

Температура плавления олова

Температура плавления олова.

 

 

Температура плавления олова относится к разделу о плавкости металлов, так как данный химический элемент является металлом.

Температура плавления (обычно совпадает с температурой кристаллизации) — температура, при которой твёрдое кристаллическое тело совершает переход в жидкое состояние и наоборот.

Температура — физическая величина, характеризующая термодинамическую систему и количественно выражающая интуитивное понятие о различной степени нагретости тел.

Жидкое состояние вещества является промежуточным между твердым (кристаллическим) и газообразным состоянием.

Удельная теплота плавления — количество теплоты, которое необходимо сообщить одной единице массы кристаллического вещества в равновесном изобарно-изотермическом процессе, чтобы перевести его из твёрдого (кристаллического) состояния в жидкое (то же количество теплоты выделяется при кристаллизации вещества).

 

Температура плавления олова при нормальных условиях:

Температуру плавления обозначают Т_пл

Температура плавления олова (Т_пл) составляет 231,93 °C (505,08 K).

Температура плавления олова приведена при нормальных условиях (согласно ИЮПАК), т.е. при  давлении 10⁵ (100 000) Па.

Для сведения: 101 325 Па = 1 атм = 760 мм рт. ст.

Необходимо иметь в виду, что температура плавления металлов может изменяться в зависимости от условий окружающей среды (давления). Точное значение температуры плавления металлов в зависимости от условий окружающей среды (давления) необходимо смотреть в справочниках.

Зависимость температуры фазового перехода (в том числе и плавления, и кипения) от давления для однокомпонентной системы даётся уравнением Клапейрона-Клаузиуса.

 

 

Источник: https://ru.wikipedia.org

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

 

Найти что-нибудь еще?

Похожие записи:

карта сайта

 

Коэффициент востребованности 2

Физические свойства олова | Мир сварки

 Физические свойства олова

Олово – химический элемент подгруппы германия IV группы 5 периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Природное олово состоит из десяти изотопов с массовыми числами: 112 (0,95 %), 114 (0,65 %), 115 (0,34 %), 116 (14,24 %), 117 (7,57 %), 118 (24,01 %), 119 (8,58 %), 120 (32,97 %), 122 (4,71 %), 124 (5,98 %). Последний изотоп слаборадиоактивен (период полураспада 1,5·10¹⁷ лет).

Олово – мягкий металл, обладает высокой пластичностью, ковкостью и легкоплавкостью. Оно может быть прокатано до толщины слоя 0,005 мм.

Известны две аллотропные формы олова: β-обычное белое олово, устойчивое выше 13,2 °С, и α-серое олово, устойчивое ниже 13,2 °С. Выше 161 °С олово становится хрупким и может быть легко измельчено в порошок (лучше всего при температуре ∼200 °С).

Некоторые основные физические и механические свойства олова приведены в таблице 1.

Таблица 1 — Физические и механические свойства олова

Показатель	Данные показателя
Атомная масса	118,69
Кристаллическая структура	α (кубическая) и β (тетрагональная)
Плотность, кг/м3	7300
Температура плавления, °С	231,9
Температура кипения, °С	2270
Температура превращения белого олова в серое, °С	13,2
Скрытая теплота плавления, кал/г	14,4
Скрытая теплота превращения, кал/г	4,46
Объемные изменения при переходе серого олова в белое, %	27
Удельная теплоемкость при 0-100 °С, кал/(г·°С)	0,054
Теплопроводность, кал/(см·с·°С)	0,157
Температурный коэффициент теплопроводности при 20-100 °С·103	-0,7
Коэффициент линейного расширения	22,4·10-6 (твердое)
Термическое расширение в жидком состоянии	100·10-6
Удельная электропроводность, м/Oм·мм2	8,95
Удельное электросопротивление, Oм·мм2/м	0,124
Температурный коэффициент электросопротивления	0,0044
Электросопротивление в жидком состоянии (300 °С), Ом/см3	49·10-3
Поверхностное натяжение при 300 °С, дин/см	526
Поверхностное натяжение при 500 °С, дин/см	510
Стандартный электродный потенциал, В	-0,136
Электрохимический эквивалент (двухвалентный), г/А·ч	2,21
Модуль упругости (при -180 °С), кгс/мм2	6500
Модуль упругости (при 0 °С), кгс/мм2	5500
Модуль упругости (при 100 °С), кгс/мм2	4800
Модуль упругости (при 200 °С), кгс/мм2	3600
Модуль сдвига, кгс/мм2	1680-1810
Предел упругости, кгс/мм2	0,15
Предел текучести (литого), кгс/мм2	1,2
Предел прочности при растяжении (литого), кгс/мм2	1,9-2,1
Предел прочности при растяжении (отоженного), кгс/мм2	1,7
Предел прочности при растяжении (тянутого), кгс/мм2	2,5
Сопротивление срезу (литого), кгс/мм2	2,0
Относительное удлинение (литого), %	45-60
Относительное удлинение (отоженного), %	80-90
Относительное сужение, %	75
Линейная усадка, %	2,7
Твердость HB (литого), кгс/мм2	4,9-5,2
Твердость HB (нагартованного), кгс/мм2	40
Вязкость пуаз (при 301 °С)	0,0168
Вязкость пуаз (при 750 °С)	0,0095
Удельная магнитная восприимчивость	+0,025·10-6

Таблица 2 — Физические свойства олова при высоких температурах

Температура, °С	1492	1703	1968	2169
Давление паров, мм рт. ст.	1	10	100	400
Температура, °С	300	350	400	500
Поверхностное натяжение, дин/см	526	522	518	510
Температура, °С	235	250	280	330
Вязкость η × 100, П	1,95	1,86	1,73	1,60
Температура, °С	250	1100	—	—
Теплоемкость, кал/(г·°С)	0,058	0,0758	—	—
Температура, °С	231,9	400	600	1000
Электросопротивление, мкОм·см	47,6	51,4	56,8	63,6
Температура, °С	240	292	417	498
Теплопроводность, (см·с·°С)	0,08	0,081	0,079	0,078
Температура, °С	409	523	574	704
Плотность, кг/м3	6834	6761	6729	6640

Зависимость олова от степени деформации и температуры отжига показана на рис. 1-4.

Рис.1 Диаграмма рекристаллизации олова

Рис.2 Механические свойства чистого олова при пониженных температурах

Рис.3 Изменение механических свойств олова при высоких температурах. Исходный материал – полосы деформированные и отожженные при 50 °С

Рис.4 Ползучесть монокристалла чистого олова (начальный период) при температуре 20 °С и различных нагрузках P (гс/мм²)

 Литература

1. Аналитическая химия олова / В.Б. Спиваковский. М.: Наука. 1975. – 250 с.
2. Справочник металлурга по цветным металлам. Т.1 / Под ред. Н.Н. Мурача. М.: Металлургиздат. 1953. – 1154 с.
3. Промышленные цветные металлы и сплавы / А.П. Смирягин, Н.А. Смирягина, А.В. Белова, М., Металлургия, 1974, 488 с.
4. ГОСТ 860-75 Олово. Технические условия

Что такое точка плавления? (с иллюстрациями)

Большинство людей видели тающий объект, например лед, тающий в воду в жаркий день. Точка плавления объекта — это точка, при которой твердый объект превращается в жидкость. Более научный способ сказать, что это точка, в которой твердое и жидкое состояния чистого вещества находятся в равновесии. Эта точка уникальна для чистых веществ, поэтому ученые могут использовать температуру как один из способов идентифицировать конкретное вещество.

Точка плавления вещества часто совпадает с температурой замерзания, примером которой является вода, которая обычно плавится и замерзает при 32 ° F (0 ° C).

Когда твердый объект нагревается, молекулы внутри твердого тела начинают двигаться быстрее. По мере того, как прилагается больше тепла, молекулы в твердом теле продолжают двигаться до тех пор, пока силы притяжения, удерживающие молекулы в упакованной форме, не будут преодолены за счет количества энергии, которую имеют молекулы. В этот момент твердое вещество плавится, и вещество становится жидкостью. Даже если к объекту будет приложено больше тепла после того, как он начал плавиться, объект не изменит температуру, пока все твердое вещество не станет жидкостью.Независимо от того, как сильно нагревается, например, кубик льда, температура льда и воды будет оставаться на уровне 32 ° F (0 ° C), пока весь лед не растает.

Сухой лед не имеет температуры плавления.

Многие люди знакомы с температурами плавления и кипения воды.Вода обычно тает и замерзает при 32 ° F (0 ° C) и закипает при 212 ° F (100 ° C). Знакомство с водой может сделать точки плавления других веществ экстремальными по сравнению. Например, температура плавления углерода составляет 6 422 ° F (3550 ° C), а ртуть — при -37,97 ° F (-38,87 ° C).

Температура плавления вещества часто совпадает с точкой замерзания, но это не всегда так.Некоторые жидкости могут переохлаждаться. Переохлаждение жидкости — это процесс, с помощью которого кто-то может охладить жидкость выше точки замерзания, не превращая ее в твердое тело. Такая жидкость должна быть чистой, потому что монокристалл, примесь или иногда даже просто движение заставят жидкость кристаллизоваться. Если переохлажденная жидкость столкнется с такой примесью или движением, она почти мгновенно замерзнет.

Есть также предметы, которые обычно не имеют температуры плавления.Одно из самых известных и широко используемых веществ, которое не имеет его при атмосферном давлении, — это углекислый газ. Твердая фаза двуокиси углерода обычно называется «сухим льдом». При температуре -109,3 ° F (-78,5 ° C) диоксид углерода переходит из твердой фазы в газовую в процессе, называемом сублимацией. Двуокись углерода встречается в жидком виде только при давлении, превышающем пять атмосфер.

Чтение EAP

Чтение EAP

Металлургия: производство сплавов

Большинство сплавов получают смешением металлов в расплавленном состоянии; затем смесь выливают в металлические или песчаные формы и дают застыть.Обычно сначала плавится 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 полезный сплав будет образован. 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 разные температуры 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 обязательно расплавятся. Но при этом высокая температура жидкий цинк также 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, твердый 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 добавляют почти в двенадцать раз больше веса алюминия. В металл пришлось бы так сильно нагреть, чтобы большая часть алюминия растворить, что газы будут поглощены, что приведет к ненадежности. В этом, как во многих других случаях легирование проводится в два этапа. Сначала промежуточный производится «упрочняющий сплав», содержащий 50 процентов меди и 50 процентов алюминия, какой сплав имеет температуру плавления значительно ниже, чем у меди и, фактически, ниже, чем у алюминия.Затем алюминий расплавляется и правильный количество добавляемого 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 при понижении температуры все больше и больше сплава становится твердым, пока, наконец, при 1248 ° C он полностью не станет твердым. затвердевает. 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 свинец добавлен в расплавленное олово 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. Затем, по мере дальнейшего охлаждения сплава он постепенно выходит из полностью жидкого состояния, через стадию, когда она похожа на кашу, пока не станет густой, как каша, и, наконец, при температуре 183 ° C весь сплав стал полностью твердый.Обращаясь к рисунку 1, можно увидеть, 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 к свинцу добавляется олово? однажды снова точка замерзания понижается. Сплав, содержащий всего 20 процентов олова и оставшийся свинец начинает замерзать при 279 ° C и завершает отверждение при 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 олова-свинца. 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 необычно высокой низкие температуры плавления. Такой легкоплавкий сплав представляет собой сложную эвтектику из четырех-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:

висмут	4 части
Свинец	2 части
Олово	1 часть
Кадмий	1 часть

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 потолке зданий. Каждая форсунка спринклерной системы содержит плавкий сплава, так что если произойдет пожар и температура поднимется достаточно высоко, сплав плавится и вода выходит через форсунки спринклера.

(Из Металлов на службе у человека У. Александер и А. Стрит.)

точка плавления | Infoplease

• Обзор
  • Мир
    • Обзор мира
    • Атлас
    • Страны
    • Катастрофы
    • Новости
    • Флаги мира
    • География
    • Международные отношения
    • Религия
    • Статистика
    • Строения и здания
    • Путешествия
    • Мировые правители
  • Люди
    • Обзор людей
    • Академия и культура
    • Искусство и развлечения
    • Бизнес
    • Правительство
    • Ньюсмейкеры
    • Наука
    • Спорт
  • U.S.
    • Обзор США
    • Города
    • Документы США
    • Гендерные вопросы
    • География
    • Правительство
    • Новости
    • Военные
    • Памятники и достопримечательности
    • Информация
    • Раса и этническая принадлежность
    Почтовый индекс
    • Статистические данные Государства
    • Искусство и развлечения
    • Спорт
  • История
    • История Обзор
    • Хронология
    • Всемирная история
    • U.S. History
    • Месяц истории чернокожих
    • Месяц латиноамериканского наследия
    • Месяц истории женщин
  • Математика и наука
    • Обзор математики и науки
    • Авиация

BBC NEWS | Америка | ‘Плавильный котел’ Америка

Статуя Свободы принимает иммигрантов в США с 1886 года

Американское общество часто называют плавильным котлом, но в последние годы оно привлекло и другие определения, такие как «томатный суп» и «брошенный салат».

На протяжении веков США привлекали людей со всех уголков мира в поисках доли «американской мечты».

На самом деле история США — это история иммиграции.

В 1620 году около 100 английских колонистов, так называемых «паломников Мэйфлауэр», уехали в Америку в поисках свободы вероисповедания.

Они высадились недалеко от Плимута, штат Массачусетс, что ознаменовало собой раннюю успешную миграцию европейцев в Северную Америку, которую индейцы населяли более 16000 лет.

Поток иммиграции в США сначала ускорился после Французской революции, а в 19 веке из-за демографического давления, фрагментации земель в сельских районах Европы и голода миллионы европейцев оказались в Новом Свете.

На протяжении 19 и 20 веков американские порты кишели иммигрантами из Германии, Китая, Ирландии, Италии и Польши.

До 1882 года правительство США практиковало иммиграционную политику открытых дверей, но в конце века оно начало пытаться контролировать иммиграцию, не допуская в страну проституток, преступников, алкоголиков и китайцев.

Крепость Америка?

В течение 20 века правительство США продолжало корректировать свою иммиграционную политику.

Около 16 миллионов человек прошли через остров Эллис с 1892 по 1924 год

В соответствии с системой квот по национальному происхождению, установленной в 1921 году, прием в США во многом зависел от страны рождения иммигранта.

Семьдесят процентов всех мест для иммигрантов были выделены гражданам всего трех стран: Великобритании, Ирландии и Германии.

Но они в основном не использовались, в то время как существовали длинные очереди на получение небольшого количества виз, доступных для тех, кто родился в Восточной и Южной Европе.

В 1965 г. были отменены квоты на гражданство, что стало началом новой эры массовой иммиграции, особенно из Мексики и Латинской Америки.

Стремясь обуздать нелегальную иммиграцию, в 1996 году Конгресс принял закон, ознаменовавший поворот в сторону более жесткой политики как в отношении легальных, так и нелегальных иммигрантов.

Это увеличило количество категорий преступной деятельности, за которые иммигранты, в том числе держатели грин-карт, могли быть депортированы, и было введено обязательное задержание.

В результате с 1996 года было депортировано более одного миллиона человек.

В то время как критики нелегальной иммиграции настаивают на еще более жестких законах, массовые демонстрации в США показали, что такая стратегия не будет принята значительной частью населения.

Группы кампании иммигрантов утверждают, что страна, построенная иммигрантами, не сможет функционировать без них.

Плавильный котел

Американцы гордятся своим «плавильным котлом» (термин, придуманным иммигрантом Израилем Зангвиллом), которое побуждает новичков ассимилироваться в американской культуре.

Но образы плавильного котла были оспорены идеей мультикультурализма, «теорией салатницы» или, как ее называют в Канаде, «культурной мозаикой», в соответствии с которой иммигранты сохраняют свои национальные особенности, интегрируясь в новую общество.

Некоторые идут дальше. Гарвардский политолог Сэмюэл Хантингтон говорит, что крупномасштабная иммиграция латиноамериканцев представляет угрозу для американской идентичности.

Американцы мексиканского происхождения все больше чувствуют себя комфортно со своей культурой и часто презирают американскую культуру

По словам профессора Хантингтона, реальность американской истории лучше всего описать как томатный суп: смешивание новых ингредиентов добавляет специи без ущерба для основного характера помидора.

«Вклад культур иммигрантов изменил и обогатил англо-протестантскую культуру поселенцев-основателей.

«Основы этой основополагающей культуры оставались краеугольным камнем идентичности США, однако, по крайней мере, до последних десятилетий 20-го века», — пишет Хантингтон в своей скандальной книге 2004 года «Кто мы». Вызовы национальной идентичности Америки.

Он видит самую серьезную угрозу американской идентичности в иммиграции из Мексики, которая, по его словам, разделяет Америку на две части.

«По мере того, как их число увеличивается, американцы мексиканского происхождения чувствуют себя все более комфортно со своей собственной культурой и часто с пренебрежением относятся к американской культуре», — говорит он.

Чувство истории

Но действительно ли мексиканские районы США с преобладанием мексиканцев объединяются в отдельный в культурном и лингвистическом отношении и экономически самостоятельный блок внутри США, как утверждает профессор Хантингтон?

Иммигранты приходят и меняют Америку, но Америка меняет их

Дуглас Ривелин из Национального иммиграционного форума оспаривает взгляды г-на Хантингтона на латиноамериканцев как на отличные от других иммигрантских групп.