铝合金用钎剂组成研究+实验分析(3)
目前人们关于此类钎剂的去膜机理观点尚不一致，被较多研究人员接受的一种观点认为，在Al／Al2O3界面处发生了电化学反应，如图1.1所示，在阳极上Al失去电子形成Al3+：4Al一4A13++12e，在阴极上氧得电子形成O2：302 +12e一602-，导致界面结合破坏，同时Al3+从膜下渗出时力的作用和熔融钎剂表面张力的作用，使氧化铝膜从铝表面剥脱，成为细小的碎片进人熔化的钎剂中。
1.2.2 氟化物硬钎剂
氟化物钎剂又叫氟铝酸钾钎剂，最早是在1963年由一项荷兰专利提出。加拿大Alcan铝公司用此专利改进了传统钎剂钎焊方法，从此得名Nocolok(non-corrosive insoluble flux)方法，该钎剂具有无腐蚀、不溶性。这种钎剂的组成是用KF-A1F3系中的两个中间化合物K3A1F3和KA1F4问的共晶点E2组成的熔盐，AlF。和KF的摩尔比为44.5：55.5，见图1.2，其中E2的熔化温度为558±2°C。
图1.1 铝钎焊时的电化学去膜过程示意图
图1.2 KF-AlF3相图
在应用氟铝酸钾钎剂的基础上，近年来有大量的文献来讨论Nocolok方法的改进，主要集中在以下3个方面：一是发展氟铝酸钾钎剂的新的应用方法；二是采用不同的配置方法，如熔炼法、研磨法、水调法、水煮法和化学沉淀法，研究表明：熔炼法、研磨法、水调法和水煮法制得的钎剂的润湿铺展性及填缝性试验结果无明显差别，钎焊性能均良好 ；梁兴华等的研究试验表明，化学沉淀法制备的钎剂与其他方法制备的钎剂就铺展面积和填缝长度来说，化学沉淀法制备的钎剂钎焊性能最好，熔点最低但也不低于500°C。为了控制氟铝酸钾钎剂的粒径，将铝钎剂粒径细化均匀制备成纳米粒径，张韵慧等采用了微乳液法制备纳米铝钎剂，制得了微粒尺寸均一，晶体熔点为560°C，主相为KAlF4，次相为K3AlF6的铝钎剂 ；三是在氟铝酸钾钎剂中加入第3种甚至更多种盐．最大程度地降低其共晶点的熔化温度，增加钎剂的活性及其他性能。氟铝酸钾钎剂的新的应用方法和不同的配置方法在一定程度上能改善钎剂的性能．但不能有效地降低氟铝酸钾的熔化温度；此加入第3种或更多种盐则成为制造中温氟铝酸盐钎剂的最主要的方法。
1.2.3几种有可能改进Nocolok钎剂性能的新型钎剂
（1) ALF3一BeF2-KF系列
BeF2 是一个以共价键为主的分子型化合物，能和KF生成一系列中间化合物，均为分子型化合物，其中的KB2F5是一个固液同组成化合物．熔点只有58℃ ，更是一个典型的分合物，对K3AlF6一KAlF4 共晶温度必定会产生显著影响。这也是有可能付诸实际，可供选择的化合物之一。
从K3AlF6 一KBe2F5亚二元体系的相图可看出，随着KBe2F5含量的增加，熔化温度由558℃逐渐下降到3l0℃ ，当W(KBe2F5)>58％ ，熔盐冷却时呈玻璃态，黏度大为增加，水溶解度也相应加大。因此无论从哪一方面来说，KBe2F5的量都不应过多。铍化合物属国家管制的B类剧毒物，它的毒性成为限制其作为中温氟铝酸盐钎剂的重要因素。使用时工作场所通风要良好，还要注意个人防护工作。
（2） ALF3一RbF系列
Rb与K，Cs均为碱金属元素，其性质有相似之处，且Rb的分子量为85，与Cs(133)相比要小得多，如果AlF3-RbF或AlF3-RbF-KF熔盐系内有温度合适的相变点．其组成可用作钎剂，按质量算RbF的用量会比AlF3-CsF系中CsF的用量少很多，对A1F-RbF系的研究似乎很有价值。A1F3-RbF的相图表明，适用于中温铝钎剂的确切组成点在E ，w(RbF)57．O％，温度486℃。与(CsF)71.4％(熔点471℃)相比，用量要少。但RbF的价格更高，节约的用量与昂贵的价格相比，实在很不划算。
（3) ALF3一CsF系列
Suzuki等人的专利报道了A1F3-CsF系的应用。该报道指出，此钎剂的熔化温度是440～480℃ ，成分W(AlF3)16.3％-52.1％，W(CsF)58.7％-47.1％。A1F3-CsF可用作钎剂的共晶点E2， (A1F3)28.6％ ，W(CsF)71.4％ ，熔化温度471℃。该相图也为A1F3-CsF钎剂的应用提供了充分的基础。相图还表明，钎剂组成由点E变化到w(AlF3)62.1％点P，熔化温度由471℃提升到508℃．都是可应用的范围。也就是说，钎剂组成稍有不准，不至于太影响这个钎剂的应用。
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