Пайка глянцевая и матовая

[druggist]

Столкнулся с таким эффектом: при пайке одним и тем же припоем(пос-61 - близко к эвтектике, если что) в одних и тех же условиях(флюс, температурный режим) поверхность получается, то отражающей глянцевой, то матовой. Единственное различие - берутся разные кусочки припоя, отрезанного от одного мотка. Предполагаю, что матовая поверхность - шершавая с размерами неровности порядка длин волн видимого света. Такие неровности можно, наверно, разглядеть а приличный оптический микроскоп. Возможное объяснение может быть связанное с нестехиометрией: разным соотношением олова и свинца в сплаве. Но как это влияет на состояние поверхности, затвердевающей капли сплава? Может, кто-то сталкивался с подобным эффектом?

[GraNiNi]

druggist в [ur95l=http://dxdy.ru/post1631569.html#p1631569]сообщении #1631569[/url] писал(а):

Единственное различие - берутся разные кусочки припоя, отрезанного от одного мотка.

Если моток один, то и химический состав одинаков.
Значит различие в чем-то другом.

Обычно матовые пайки характерны для бессвинцовых припоев, то есть, где олова содержится более 95%.
Это обусловлено особенностями кристаллизации припоя, когда образуются более крупные кристаллы олова с отчетливыми гранями.

Эвтектические припои как правило блестящие (кристаллы мелкие), но иногда и они бывают матовыми - скорей всего на это влияют температурные режимы пайки.

[druggist]

GraNiNi в сообщении #1631592 писал(а):

когда образуются более крупные кристаллы олова с отчетливыми гранями

То есть, вы связываете глянцевость поверхности пайки с мелкозернистой структурой закристаллизовавшейся капли?

[miflin]

Возможно это связано с толщиной слоя застывающего олова.
Олово имеет различную плотность в твердом и жидком состоянии (7,3 и 7,0 соответственно).
Из-за этого тепловые деформации, связанные с изменением объема при остывании, больше
проявляются при остывании (более неравномерном) толстого слоя.

Давно не паял, поэтому, возможно, выдаю желаемое за действительное, но вроде бы припоминается,
что залуженный провод блестит (тонкий слой), а свисшая при небрежной пайке и застывшая капля - нет.

[druggist]

miflin в сообщении #1631614 писал(а):

Возможно это связано с толщиной слоя застывающего олова.

То есть, возникает некая "сморщенность" поверхности при деформации в уже застывшей капле? Но ведь размеры контактов и, следовательно, капель паек и толщины застывающих слоев одинаковы, а эффекты разные. Неплохо было бы посмотреть толковые практические наставления по стрельбепайке(не говоря уже о физике процессов), но ничего интересного пока не нашел
Да, и это не совсем олово - сплав примерно 60% олово, остальное свинец

[miflin]

druggist в сообщении #1631634 писал(а):

То есть, возникает некая "сморщенность" поверхности при деформации в уже застывшей капле?

Да, имел в виду это.

druggist в сообщении #1631634 писал(а):

Да, и это не совсем олово - сплав примерно 60% олово, остальное свинец

Но и в этом случае, полагаю, есть разница плотностей.

Впрочем, по существу добавить нечего...

[druggist]

miflin в сообщении #1631652 писал(а):

Впрочем, по существу добавить нечего...

Отнюдь, в качестве дебютной идеи выглядит весьма плодотворно

[stalvoron]

Такой же эффект (гладкая или шероховатая поверхность) наблюдалась и при отливке обыкновенного свинца в ложке. Иногда "зеркало" получается полностью гладким, иногда с "островом" шероховатости (на поверхности как будто кристаллы маленькие). По моему, это связано со скоростью кристаллизации (быстрое или медленное остывание) и с участием поверхностного натяжения при этом.

[druggist]

stalvoron в сообщении #1631662 писал(а):

иногда с "островом" шероховатости (на поверхности как будто кристаллы маленькие)

Интересно. В центре, вроде бы, теплоотвод должен быть хуже всего, температура спадает медленнее, зародышей кристаллов образуется меньше...

[miflin]

(Оффтоп)

Вообще тепловые деформации - ещё та головная боль...
Заготовку из стекла для 6-метрового зеркала телескопа Зеленчукской обсерватории охлаждали в специальной камере 2 года!

[GraNiNi]

druggist в сообщении #1631610 писал(а):

То есть, вы связываете глянцевость поверхности пайки с мелкозернистой структурой закристаллизовавшейся капли?

Это не мое - такова химия кристаллизации.
Об этом можно найти в литературе на данную тематику.

"В зависимости от соотношения олова и свинца в сплаве могут существовать два вида твердых растворов: богатый свинцом α-твердый раствор и богатый оловом β-твердый раствор. При эвтектической температуре 183 °С и эвтектическом составе 61,9% Sn и 38,1% Рb образуется эвтектика, т. е. из сплава выделяются одновременно α-раствор и β-раствор, минуя область двух фаз. Так как α- и β-раствор растут одновременно, то они распределяются очень тонко, из-за чего эвтектическая структура получает мелкокристаллический вид."
https://studfile.net/preview/9796039/page:22/

Добавлю, что размер кристаллов также зависит от скорости охлаждения (кристаллизации) припоя, чем она меньше - тем кристаллы крупнее.
А это (скорость охлаждения) в свою очередь зависит от режимов теплоотдачи (отвода тепла) в каждой конкретной пайке, на что влияют множество физических параметров вокруг места пайки - теплопроводность, теплоемкость, расположение других элементов и пр.

[wrest]

stalvoron в сообщении #1631662 писал(а):

По моему, это связано со скоростью кристаллизации (быстрое или медленное остывание) и с участием поверхностного натяжения при этом.

Тоже так думаю.

[druggist]

GraNiNi в сообщении #1631671 писал(а):

то они распределяются очень тонко

Не понял, что значит "очень тонко"? И что. если припой не эвтектический, то пайка не должна быть глянцевой вообще?

[GraNiNi]

druggist в сообщении #1631675 писал(а):

Не понял, что значит "очень тонко"?

Тонко - в данном случае синоним слова мелкий, например как во фразе - "тонкий помол".

druggist в сообщении #1631675 писал(а):

если припой не эвтектический, то пайка не должна быть глянцевой вообще?

В общем случае такая тенденция имеет место быть.
Поэтому производители припоев прилагают усилия, ведя поиск различных добавок, которые изменяют кристаллическую структуру, делая пайки блестящими, даже если припой не эвтектический.
И на этом пути они добились определенных успехов.

[sergey zhukov]

Больше канифоли (флюса) - поверхность гладкая. Меньше канифоли - шероховатая. Застывание под слоем канифоли по другому происходит. Ну, это все замечали, конечно.