Podvojné slitiny

Datum: 26.06.2017

Kategorie: Pájený spoj, pájitelnost

Cín a olovo jsou představitelé nejobvyklejší skupiny podvojných slitin, tj. těch, které vykazují částečnou vzájemnou rozpustnost. Z toho důvodu existují dvě oblasti fázového diagramu (alfa a beta), které představují jednotlivé fáze krystalické struktury v důsledku horních mezí rozpustnosti pro cín a olovo, a při překročení olova v cínu. V případě komerčních pájek nejsou tyto slitiny relevantní.

Dvě další zóny, ABC a BCF představují oblasti, kdy je slitina “kašovitá”, jinak řečeno obsahuje jak tekutou, tak tuhou fázi. Oblast BCF: krystaly kompozice beta se budou tvořit, zatímco zbytek slitiny je ještě kapalný. Tyto krystaly budou narůstat do dendritických struktur do té doby, než slitina úplně ztuhne. Pak bude zrnitá struktura pozůstávat z beta dendritických jader v alfa krystalové matici. Protože alfa krystaly vznikají prakticky okamžitě, jakmile teplota slitiny klesne pod 183°C, mají tendenci být malé.

Výsledná slitina je známa jako hrubozrnná struktura (velké beta, malé alfa) a má sklon být mechanicky slabší a se špatnou elektrickou vodivostí.

Přesto má své využití. Dobrým příkladem je klempířská pájka (34%Sn/66%Pb). V tomto případě není elektrická vodivost kritériem, a dlouhodobější kašovitá fáze je výhodou při výrobě letovaných spár.

Eutektická pájka nejvhodnější pro elektronický průmysl

A zde je konečně odpověď na otázku proč právě eutektická pájka je nejvhodnější pro elektrotechnický průmysl. Eutektická pájka (nebo slitiny jen pár procent od tohoto bodu) je jedinou kombinací, která přechází z kapalné fáze do fáze pevné prakticky okamžitě (bod B na diagramu). Rovněž má nejnižší teplotu likvidu. Výsledná krystalická struktura pozůstává z drobných zrn stejné velikosti alfa a beta (protože měla omezenou dobu k růstu) bez náznaku dendritických jader, která potenciálně snižují pevnost. Tato jemnozrnná struktura současně udržuje vysoký stupeň elektrické vodivosti.