Легкоплавкие сплавы

Легкоплавкие сплавы — это, как правило, эвтектические металлические сплавы, имеющие низкую температуру плавления, не превышающую температуру плавления олова (231,9 °C). Для получения легкоплавких сплавов используются свинец, висмут, олово, кадмий, таллий, ртуть, индий, галлий и иногда цинк.^[1] За нижний предел температуры плавления всех известных легкоплавких сплавов принимается температура плавления амальгамы таллия (−61 °C), за верхний предел взята температура плавления чистого олова.

Сплав Вуда, залитый в полиэтиленовые ёмкости.

Сплав Вуда после затвердевания.

Сплавы щелочных металлов также способны к образованию легкоплавких эвтектик и могут быть отнесены к группе легкоплавких сплавов. Так сплавы системы натрий-калий-цезий имеют рекордно низкую температуру плавления: Советский сплав плавится при −78 °C. Однако, применение этих сплавов затруднено из-за их высокой химической активности.

Во всех областях применения легкоплавких сплавов главным востребованным свойством является заданная низкая температура плавления. Это свойство, в частности, используется для пайки микросхем, которые могут выйти из строя из-за перегрева при пайке обычными припоями. Кроме того, эти сплавы должны иметь определённую собственную прочность, прочность связи для пайки с другим металлом, химическую инертность, вакуумоплотность, теплопроводность. Основными областями применения легкоплавких сплавов являются:

• Электротехника и микроэлектроника (припои, покрытия, предохранители и др.).
• Пайка ёмкостей, труб (уплотнения, паяные швы и др.).
• Жидкометаллические теплоносители в энергетике и машиностроении.
• Литейное дело (производство выплавляемых моделей).
• Термометрия (рабочее тело для термометров различных типов).

Литература

• ^[2]
• Физические величины. Справочник. — М.: Энергоатомиздат, 1991.
• В. Я. Хавин. Краткий химический справочник. — Л.: Химия, 1991.
• В. И. Перельман. Краткий справочник химика. — М.—Л.: Химия, 1964.
• Справочник по пайке. — изд 2-е, перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1984.

См. также

• Бессвинцовые припои
• Галинстан

Примечания

1. Никольский Б.П., Григоров О.Н., Позин М. Е. и др. Справочник химика / под ред. Никольского Б.П.. — Химия, 1966. — Т. 1. — С. 1062. — 1072 с. — 20 000 экз. Архивировано 14 июня 2022 года.
2. Мальцева Т.В., Озерец Н.Н., Левина А.В., Ишина Е.А. Цветные металлы и сплавы / науч. ред. М. А. Филиппов. — Екатеринбург: ИПЦ УрФУ, 2019. — 176 с. — ISBN 978-5-7996-2598-6. Архивировано 14 июня 2022 года.

Ссылки

• Видеоролик, показывающий сплав Вуда в «действии» (плавление в кипятке)
• Легкоплавкие и мягкие припои
• «Таблицы специальных сплавов и припоев» (англ.) (3 pdf-файла, ∑_{размеров} = 340 КБайт)
• «Сплав металлов, жидкий при комнатной температуре» (англ.)
• Самый легкоплавкий низкотемпературный сплав