铝合金用钎剂中粘结材料的研究(4)
铝用软钎剂按钎剂原料种类又可分为无机软钎剂和有机软钎剂。无机软钎剂主要是由ZnCl2、SnCl2、NH4Cl等几种盐组成。有机软钎剂主要是用三乙醇胺-氟硼酸盐型钎剂,这种钎剂以三乙醇胺为基体物质,然后将一些氟硼酸盐如氟硼酸锌、氟硼酸铵、氟硼酸镉中的一种或几种溶解在有机胺溶剂中制成溶液。
铝用硬钎剂一般有粉和膏状两种,软钎剂则为液态和膏状[16]。
1.3.2铝合金用钎剂的组成及作用
根据金霞，杨倡进，刘保祥等人的研究发现无论是硬钎剂还是软钎剂,其焊接时的工作机理均包括两方面[16]。
（1）物理作用
一方面,由于铝热膨胀系数为23.5×10-6/℃,Al2O3热膨胀系数为7.7×10-6/℃,它们之间的热膨胀系数的不同,从而在氧化膜处产生龟裂,然后钎剂在工作温度下激烈沸腾而产生气体,气体浸入龟裂处,靠气体压力剥离氧化膜。另一方面,钎剂对铝的电化学腐蚀,将Al2O3膜从基体上剥离下来,而进入钎剂。
（2）化学作用
无机盐或有机铵盐与金属氧化物反应去膜:如:NH4Cl溶液:4MeO+2NH4Cl———3Me+MeCl+N2+4H2O或MeO+2NH4Cl———MeCl+2NH3+H2O有机胺盐:2RNH3HX3+MeO———2RNH3+MeX3+H2O铝用氯化物钎剂主要是靠氧化—还原反应去除Al2O3膜的。钎焊温度下,钎剂中的各组份都呈离子态存在,在熔盐中Al的电极电位比多种重金属的小,钎焊时氯离子使Al2O3受到一定程度的破坏,熔融钎剂从破损处渗透过Al2O3薄膜与母材Al相接触,由于Al和重金属电极电位不同,钎剂的重金属离子就会从Al上获得电子而被还原,Al失去而氧化。Al-3e→Al3+(1)，Mex++xe→Me↓(2)。铝的离子化使Al2O3失去了依附,Me的析出使Al2O3膜飘浮起来。并在熔态物理力如界面张力和搅动力等的作用下使Al2O3膜破碎,钎料就在该金属液膜上下进行润湿和浸流,同时将Al2O3推向四周。很显然,钎料推开Al2O3膜的难易与析出金属膜的性质、状态和密度等因素有关。在钎焊温度下,析出的金属膜是液态(或它与母材形成的合金是液态)钎料就很容易推开,使之润湿漫流和填缝都变得顺利。反之金属膜是固态,Al2O3膜不是飘浮起来而是紧贴在上面,钎料在润湿漫流过程中推开它就很困难,这就使钎料填缝性能变差。如果析出的金属膜不仅是固态,而且还不和钎料相互润湿,那么这种重金属盐在钎剂中就起不到表面活性剂的作用。还有另外一种情况,析出的金属膜虽然和母材与钎料不发生相互溶解作用,但在钎焊温度下呈液态存在,如Cd或一等金属膜,它们不论液态或固态都不和铝发生相互作用(例如钎剂中加入CdCl2或TiCl时就是如此)。液膜的存在时间就是钎剂的最佳活性时间。氟硼化物与金属氧化物反应去膜:如:KBF4KF+BF3Al2O3+2BF2AlF3+B2O3胺类物质与金属氧化物反应去膜:它是重要的金属离子螯合剂,它们可以作为配位体与多种金属离子相互作用生成相应的螯合或络合物,以达到去膜目的。
1.3.3铝合金用钎剂的研究方向
① Nocolok钎剂的进一步发展
预计今后几年的研究方向仍将会以无腐蚀、不溶性的钎剂为基础,降低钎剂熔化温度从而提高钎剂活性,增加钎剂稳定性,获得优良的钎焊性为目标,使Nocolok方法适用于更多种的合金加工。随着防蚀技术、钎剂涂布技术的发展,钎剂涂布及防蚀、着色处理等工序将出现相互融合的趋势。ALF1224 flux 钎剂是一种含氟铝酸钾盐的混合物（无腐蚀无吸湿的），为完美的白色粉末。此钎剂是阿儿帕公司生产的高质量高纯度的产品，具有极其严格的生产过程及品质管理过程。钎剂的熔点范围560℃～574℃，比铝-硅钎焊合金的共融物熔点还低。微粒尺寸介于1微米到50微米。
② 自钎剂铝钎料的发展
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