Lt304888.ru

Туристические услуги

Легкоплавкие сплавы

11-09-2023

Сплав Вуда, залитый в полиэтиленовые ёмкости.
Сплав Вуда после затвердевания.

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

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.

Содержание

Виды и составы легкоплавких сплавов

Легкоплавкие сплавы применяемые в современной мировой промышленности:
Состав
сплава		 Tпл,
°C		 Плот-
ность
г/см³		 Область
приме-
нения		 Примечание Другие
сведения
висмут 76,5 %, таллий 23,5 % 198 Т, П Кислотоупорен Эвтектический сплав
олово 89 %, цинк 11 % 198 Т, П
висмут 47,5 %, таллий 52,5 % 188 Т Эвтектический сплав
висмут 44,2 %, свинец 9,8 %, таллий 48 % 186 Т ∑? Эвтектический сплав
олово 62 %, свинец 38 % 183 8,5 Т, П Эвтектический сплав, ~ПОС 61
олово 64 %, свинец 36 % 181 Т, П
натрий 70 %, ртуть 30 % 181 Т Хим.акт, Токсичен.
кадмий 32 %, олово 68 % 177 (178) Т, П Токсичен. Эвтектический сплав
свинец 32 %, олово 68 % 177 Т, П
висмут 12,8 %, свинец 49 %, олово 38,2 % 172 Т, П
калий 80 %, таллий 20 % 165 Т Хим.акт
висмут 13,3 %, свинец 46 %, олово 40,1 % 165 Т, П ∑?
висмут 10,5 %, свинец 42 %, олово 47,5 % 160 Т, П
висмут 13,7 %, свинец 44,8 %, олово 41,5 % 160 Т, П Эвтектический сплав
висмут 16 %, свинец 36 %, олово 48 % 155 Т, П
висмут 18,1 %, свинец 36,2 %, олово 45,7 % 151 Т, П
висмут 25 %, свинец 50 %, олово 25 % 149 Т, П
висмут 62,5 %, кадмий 37,5 % 149 Т, П Токсичен.
висмут 19 %, свинец 38 %, олово 43 % 148 Т, П
висмут 50 %, свинец 50 % 145 Т, П
свинец 32 %, олово 50 %, кадмий 18 % 145 Т, П Токсичен.
висмут 60 %, кадмий 40 % 144 Т, П Токсичен. Эвтектический сплав
свинец 42 %, олово 37 % 143 Т, П ∑?
кадмий 18,2 %, свинец 30,6 %, олово 51,2 % 142 8,8 Т, П Токсичен. ~ПОСК 50-18
висмут 57 %, таллий 43 % 139 Т Эвтектический сплав
висмут 57 %, олово 43 % 138 Т, П Эвтектический сплав
висмут 58 %, олово 42 % 136,5 Т, П
ртуть 70 %, калий 30 % 135 Т Хим.акт, Токсичен.
калий 90 %, таллий 10 % 133 Т Хим.акт
висмут 28,5 %, свинец 43 %, олово 28,5 % 132 Т, П
висмут 56 %, олово 40 %, цинк 4 % 130 Т, П Эвтектический сплав
висмут 43 %, свинец 43 %, олово 13 % 128 Т, П ∑?
висмут 27,2 %, свинец 44,5 %, олово 33,3 % 127 Т, П ∑?
висмут 56,5 %, олово 43,5 % 125 Т, П Эвтектический сплав
висмут 56 %, свинец 44 % 125 Т, П
олово 52 %, индий 48 % 125 П ~ПОИн 52
висмут 55,5 %, свинец 44,5 % 124 Т, П Эвтектический сплав
висмут 33,4 %, свинец 33,3 %, олово 33,3 % 123 Т, П ~ПОСВ 33
висмут 36,5 %, свинец 36,5 %, олово 27 % 117 Т, П
висмут 40 %, свинец 40 %, олово 20 % 113 Т, П Висмутовый Сплав
висмут 42,1 %, свинец 42,1 %, олово 15,8 % 108 Т, П
висмут 48 %, свинец 28,5 %, олово 14,5 %, ртуть 9 % 105 Т
висмут 53 %, олово 26 %, кадмий 21 % 103 Т, П Токсичен.
висмут 54,4 %, свинец 25,8 %, олово 19,8 % 101 Т, П
висмут 50 %, свинец 28 %, олово 22 % 100 Т, П Сплав Роуза (Розе)
висмут 50 %, свинец 40 %, олово 10 % 100 Т, П
висмут 40 %, свинец 20 %, олово 40 % 100 Т, П, М
висмут 47 %, свинец 35,3 %, олово 17,7 % 98 Т, П, М
висмут 52,5 %, свинец 32 %, олово 12,5 % 96 Т, П, М ∑?
висмут 52 %, свинец 32 %, олово 16 % 96 Т, П, М
висмут 50 %, олово 25 %, кадмий 25 % 95 Т, П, М Токсичен.
висмут 49,9 %, свинец 43,4 %, кадмий 6,7 % 95 Т, П, М Токсичен.
висмут 50 %, свинец 31 %, олово 19 % 94,5 Т, П, М
висмут 50 %, свинец 31,2 %, олово 18,8 % 94 Т, П, М Сплав Ньютона
висмут 50 %, свинец 25 %, олово 25 % 93 (93,75) Т, П, М
висмут 50 %, свинец 30 %, олово 20 % 92 (91,6) Т, П, М Сплав Лихтенберга
висмут 52 %, кадмий 8 %, свинец 40 % 91,5 Т, П, М Токсичен.
висмут 51,6 %, кадмий 8,1 %, свинец 40,3 % 91 Т, П, М Токсичен.
висмут 55,2 %, свинец 33,3 %, таллий 11,5 % 91 Т Эвтектический сплав
натрий 50 %, ртуть 50 % 90 Т Хим.акт, Токсичен.
натрий 90 %, ртуть 10 % 90 Т Хим.акт, Токсичен.
висмут 50 %, олово 25 %, свинец 25 % 90 Т, П, М ~ПОСВ 50, сплав Розе
висмут 53,2 %, кадмий 7,1 %, свинец 39,7 % 89,5 Т, П, М Токсичен.
натрий 96,7 %, золото 3,3 % 80 Т Хим.акт. Эвтектический сплав
натрий 80 %, ртуть 20 % 80 Т Хим.акт, Токсичен.
висмут 35,3 %, кадмий 9,5 %, свинец 35,1 %, олово 20,1 % 80 Т, П, М Токсичен.
висмут 58 %, индий 17 %, олово 25 % 79 Т, П, М Эвтектический сплав
натрий 90 %, калий 10 % 77 Т Хим.акт
висмут 50 %, свинец 34,5 %, олово 9,3 %, кадмий 6,2 % 77 Т, П, М Токсичен.
висмут 50 %, свинец 34,4 %, олово 9,4 %, кадмий 6,2 % 76,5 Т, П, М Токсичен.
висмут 27,5 %, кадмий 34,5 %, свинец 27,5 %, олово 10,5 % 75 Т, П, М Токсичен.
висмут 33,7 %, индий 65,3 % 72 Т, П, М ∑? Эвтектический сплав
висмут 38,4 %, свинец 30,8 %, олово 15,4 %, кадмий 15,4 % 71 Т, П, М Токсичен.
висмут 49,5 %, свинец 27,27 %, олово 13,13 %, кадмий 10,1 % 70 Т, П, М Токсичен. Эвтектический сплав
висмут 50 %, свинец 26,3 %, олово 13,3 %, кадмий 10 % 70 Т, П, М Токсичен.
натрий 70 %, ртуть 30 % 70 Т Хим.акт, Токсичен.
висмут 48,8 %, свинец 24,3 %, олово 13,8 %, кадмий 13,1 % 68,5 Т, П, М Токсичен.
висмут 52,2 %, свинец 26 %, олово 14,8 %, кадмий 7 % 68,5 Т, П, М Токсичен.
висмут 50,1 %, свинец 22,6 %, олово 13,3 %, кадмий 10 % 68 Т, П, М Токсичен. Сплав Липовица
висмут 50 %, свинец 25 %, олово 12,5 %, кадмий 12,5 % 68 Т, П, М Токсичен. Сплав Вуда
висмут 50,4 %, свинец 25,1 %, олово 14,3 %, кадмий 10,2 % 67,5 Т, П, М Токсичен. Сплав Вуда
висмут 50,1 %, свинец 24,9 %, олово 14,2 %, кадмий 10,8 % 65,5 Т, П, М Токсичен. Сплав Вуда
натрий 99 %, таллий 1 % 64 Т Хим.акт Эвтектический сплав
висмут 50,0 %, олово 12,5 %, свинец 25 %, кадмий 12,5 % 60,5 Т, П, М, Ж Токсичен.
висмут 53,5 %, олово 19 %, свинец 17 %, ртуть 10,5 % 60 Т токсичен
натрий 60 %, ртуть 40 % 60 Т Хим.акт. Токсичен.
натрий 80 %, калий 20 % 58 Т Хим.акт.
висмут 49,4 %, индий 21 %, свинец 18 %, олово 11,6 % 57 Т, П, М, Ж Эвтектический сплав
ртуть 70 %, натрий 30 % 55 Т токсичен, реаг.с водой.
висмут 42 %, свинец 32 %, ртуть 20 %, кадмий 6 % 50 Т токсичен
висмут 36 %, ртуть 30 %, свинец 28 %, кадмий 6 % 48 Т токсичен
висмут 47,7 %, индий 19,1 %, олово 8,3 %,
кадмий 5,3 %, свинец 22,6 %		 47 Т, П, М, Ж Токсичен. Эвтектический сплав
натрий 50 %, ртуть 50 % 45 Т Хим.акт.
висмут 40,2 %, кадмий 8,1 %, индий 17,8 %,
свинец 22,2 %, олово 10,7 %, таллий 1 %		 41,5 Т, П, М, Ж Токсичен.
натрий 70 %, калий 30 % 41 Т ∑?Хим.акт.
натрий 60 %, калий 40 % 26 Т Хим.акт.
галлий 95 %, цинк 5 % 25 5,95 Т
натрий 85,2 %, ртуть 14,8 % 21,4 Т Хим.акт.
галлий 92 %, олово 8 % 20 Т
натрий 56 %, калий 44 % 19 Т Хим.акт.
калий 90 %, натрий 10 % 17,5 Т Хим.акт.
галлий 82 %, олово 12 %, цинк 6 % 17 6,13 Т
галлий 76 %, индий 24 % 16 6,235 Т
галлий 67 %, индий 29 %, цинк 4 % 13 6,355 Т
калий 50 %, натрий 50 % 11 Т Хим.акт.
Галлий 67 %, индий 20,5 %, олово 12,5 % 10,6 Т
калий 60 %, натрий 40 % 5 Т Хим.акт.
галлий 62 %, индий 25 %, олово 13 % 4,85 6,44 Т
галлий 61 %, индий 25 %, олово 13 %, цинк 1 % 3 6,4 Т Русский сплав
калий 70 %, натрий 30 % −3,5 Т, Л Хим.акт.
рубидий 91,8 %, натрий 8,2 % −4,5 1,485 Т Хим.акт.
калий 80 %, натрий 20 % −10 0,878 Т, Л Хим.акт.
калий 78 %, натрий 22 % −11,4 Т, Л Хим.акт.
калий 77,3 %, натрий 22,7 % −12,5 0,882 Т, Л, И Хим.акт.
цезий 93 %, натрий 7 % −28 1,765 Т, И Хим.акт.
цезий 94,5 %, натрий 5,5 % −30 1,778 Т, И Хим.акт.
ртуть 97,2 %, натрий 2,8 % −48,2 13,16 Т Реаг.с водой.
ртуть 91,44 %, таллий 8,56 % −61 13,45 Т Наиболее легкоплавкая амальгама
натрий 12 %, калий 47 %, цезий 41 % −78 1,28 Т, И Реаг. с водой. Советский сплав

Примечание: Несколько различных Tпл для одного и того же сплава — результат разночтений источников данных

Обозначения:

↕

Области применения легкоплавких сплавов

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 плотность, прочность на разрыв, химическая инертность, вакуумоплотность, теплопроводность. В настоящий момент основными областями применения легкоплавких сплавов являются:

  • Производство и применение жидкометаллических теплоносителей в энергетике и машиностроении.
  • Литейное дело (производство выплавляемых моделей).
  • Системы раннего оповещения возгораний (датчики температуры, клапаны пожаротушения и др).
  • Термометрия (рабочее тело для термометров различных типов).
  • Вакуумная техника (уплотнения, паяные швы и др.).
  • Микроэлектроника (припои, покрытия, датчики температуры, предохранители и др.)
  • Медицина (фиксация костей, протезирование и др.)
  • Использование в качестве расплавляемой металлической смазки.

Литература

  • 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

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

Легкоплавкие сплавы.

© 2020–2023 lt304888.ru, Россия, Волжский, ул. Больничная 49, +7 (8443) 85-29-01