Какая температура плавления у олова, свойства элемента. При какой температуре плавится олово

Твердые сварочные аппараты обладают высокой сварочной прочностью и используются для сварки несущих конструкций. Эти сварочные сплавы включают в себя медную обсыпку (ПМЗ-36, ПМЗ-48, ПМЗ-54) и серебро (ПСР72, ПСР70, ПСР50, ПСР50КД, ПСР12М).

Какая температура плавления у олова, свойства элемента

Жесть — это мягкий металл серебристого цвета. Его можно наматывать толщиной 1 мм, так как он очень гибкий и надежный. Этот материал называется цыганской бумагой. В периодической таблице элементов Д. Менделеева этот элемент имеет номер 50, атомный вес 118,69 и символ «Sn» (от лат. stannum). В предмете имеется 10 известных постоянных изотопов. Этот металл получают из минерала cas, который в основном состоит из диоксида cas.

Металл в основном используется в сплавах и имеет свинец для сварки. Он также используется в качестве антикоррозийного покрытия для стальных пищевых контейнеров, поскольку нетоксичен. Композитные материалы, состоящие из олова, используются в качестве дезинфицирующего средства, краски, зубной пасты (SNF2) и керамики.

История элемента

Предмет был обнаружен Халусом Пелегрином в 1854 году. Однако его использование началось задолго до этой даты на Ближнем Востоке и Балканах около 2000 года до нашей эры. В этот период была открыта медь (кассар и бронзовые сплавы), что дало название бронзовому веку. Медь использовалась для изготовления оружия и инструментов, которые были более эффективными, чем камень или кость.

В древние времена производство меди привело к торговле между разными странами. В Ветхом Завете также есть упоминания об этом металле. В Месопотамии, например, изготавливали бронзовые сосуды, а в Древнем Риме внутри бронзовых сосудов добавляли олово, чтобы сделать их более устойчивыми к коррозии.

Сплавы на основе олова также известны как белые металлы, обычно они содержат медь, сурьму и свинец. Сплавы имеют различные механические свойства в зависимости от их состава.

Сплавы Каск-Мулидус нашли коммерческое применение в широком диапазоне составов. Например, 61,9% олова и 38,1% свинца соответствуют составу заземления 183°C. Сплавы с другими процентными содержаниями этих металлов плавятся и кристаллизуются, при этом соблюдается баланс между твердой и мокрой волной. Во время этой кристаллизации начинают образовываться твердые расщепления, приводящие к формированию различных структур. Сплавы имеют самые низкие температуры плавления и используются в качестве средства защиты электронных компонентов от перегрева.

Помимо вышеперечисленных металлов, некоторые сплавы также содержат небольшое количество сурьмы (до 2,5%). Основная проблема сплавов на основе олова и свинца заключается в их негативном воздействии на окружающую среду. По этой причине они были разработаны в последнее время вместо неиспользуемых альтернатив, таких как сплавы серебра и меди.

Сплавы свинца и сурьмы используются в декоративных украшениях, а некоторые сплавы олова, меди и сурьмы применяются в качестве смазочных материалов и уменьшают трение в подшипниках благодаря своим антиволокнистым свойствам. Помимо вышеперечисленных сплавов, олово используется в медных сплавах, а также в сплавах титана и циркония.

Температура плавления серебряных сварочных сплавов колеблется от 183°C до 860°C. Сварка с самым низким специальным электрическим сопротивлением — это сварка серебром PSR72. Его электрическое сопротивление составляет 2,1 МОм -СМ.

Виды и характеристики припоев

Выпускается в мягком (плавящемся) и твердом виде. Мягкие соединения используются в узлах радиоаппаратуры с температурой плавления 300-450°C. Мягкие электрошпили используются при сборке приборов, но уступают твердым электрошпилям.

Мягкие сплавы обычно представляют собой в основном сплавы свинца и олова. Имеется несколько элементов сплава.

Другие металлические сплавы добавляются для обеспечения определенных функций.

• пластичности;
• температуры плавления;
• прочности;
• устойчивости к коррозии.

Цифра в названии сорта указывает на количество, содержащееся в банке. Например, сварка PIC-40 имеет спецификацию SN 40%, а PIC-60 — 60%.

Если оценка неизвестна, состав может быть оценен по доверенности.

• Температура плавления ПОС — 183−265 °C .
• Если у припоя металлический блеск, значит, в нем достаточно много Sn (ПОС-61, ПОС-90). Если цвет темно-серый, а поверхность матовая, это говорит о высоком содержании свинца, именно он придает сероватый оттенок.
• Припои, содержащие большое количество свинца очень пластичны, а олово придает прочности и жесткости.

Использование сплавов оловянно-свинцовой группы

К таким сплавам относятся.

• ПОС-90 содержит в составе: Pb — 10%, Sn — 90%. Используется для ремонта медицинского оборудования и пищевой посуды. Токсичного свинца немного, так как нельзя, чтобы он соприкасался с пищей и водой.
• ПОС-40: Pb — 60%, Sn — 40%. Главным образом используется для пайки электроаппаратуры и изделий из оцинкованного железа, также с его помощью чинят радиаторы, латунные и медные трубопроводы.
• ПОС-30: Sn — 30%, Pb — 70%. Применяется в кабельной промышленности, для пайки и лужения и листового цинка.
• ПОС-61: Pb 39%, Sn 61%. Как с ПОС-60. Нет особой разницы.

Формирование кассира и сварка печатных плат в радиоаппаратуре осуществляется с помощью ПОС-61. Он является основным материалом для сборки электронного оборудования. Плавление начинается при температуре 183°C, а полное плавление — при 190°C. Сварку этим материалом можно выполнять обычным припоем без риска перегрева.

Сварка 30, сварка 40, сварка 90 при 220-265°C Это докритическая температура для многих электронных компонентов. Желательно собрать импровизированные электронные устройства с помощью give61. Его зарубежными аналогами являются Sn63pb37 (SN составляет 63%, PB — 37%). Он также используется для сварки беспроводных устройств и импровизированных электронных устройств.

Сварочные сплавы обычно продаются в трубах или бухтах по 10-100 г. Например, состав сплава может читаться так: сплав 60/40 (PIC-60). Это выглядит как проволока диаметром 0,25-3 мм.

Для заполнения сердечника проволоки часто используется флюс. Содержание называется процентом и составляет от 1 до 3,5%. Благодаря такой формуле, во время работы не требуется отдельный источник питания потока.

Разновидности Possu являются праведным сплавом, используемым в автомобильной, охлаждающей технике, для сварки, силовой обмотки, проволочных изделий, компонентов ветрового стекла, подходит для электроприборов, обмоток электрических двигателей, проволочных изделий и аксессуаров горячего цинкования. Помимо свинца и олова, сплав содержит 0,5-2% сурьмы.

Из таблицы видно, что Possu-61-0.5 является наиболее подходящей альтернативой Possu-61, так как полная температура плавления составляет 189°C. Также возможна полностью бессвинцовая сварка, сварка 95-5 Cibi-Sivide (SB 5%, SN 95%) с температурой плавления 234-240°C.

Низкотемпературные припои

Существуют сварочные сплавы, специально разработанные для сварки с высокой чувствительностью к перегреву. Самым «горячим» из низкотемпературных сварочных сплавов является ПОСК-50-18, который имеет температуру плавления 142-145°C. POSK-50-18 содержит 8% кадмия, 50% олова и 32% свинца. Кадмий повышает коррозионную стойкость, но также увеличивает токсичность.

После Розы (25% SN, 25% PB и 50% BI), POSV-50 снизил Температура его плавления составляет 90-94°C. Используется для сварки латуни и меди. Состав этого сплава — 25% олова, свинца — 25% и висмута — 50%. Процентное содержание металлов может незначительно отличаться, и их количество обычно указывается на упаковке в графе «Состав». Этот процесс сварки очень популярен среди инженеров-электронщиков. Используется для разборки/сборки компонентов, чувствительных к перегреву. Он также идеально подходит для нанесения бронзы на новые печатные платы.

Используется в предохранителях для беспроводного оборудования.

Еще более низкотемпературные сплавы WUDA (SN 10%, CD 10%, PB 40%, BI 40%). Температура плавления 65-72°C. Сплав содержит 10% кадмия и поэтому является токсичным, в отличие от розы.

И роза, и вымя — очень дорогие палочки.

Помимо вышеперечисленных металлов, некоторые сплавы также содержат небольшое количество сурьмы (до 2,5%). Основная проблема сплавов на основе олова и свинца заключается в их негативном воздействии на окружающую среду. По этой причине они были разработаны в последнее время вместо неиспользуемых альтернатив, таких как сплавы серебра и меди.

Немного истории

Люди были знакомы с этим редким металлом еще до нашей эры, о чем говорится в Библии. Редкая для человека и потому очень дорогая, оловянная посуда редко встречается в археологических предметах из Древнего Рима и Греции.

Тинч начали использовать в бронзовом веке. В то время олово было стратегическим металлом, так как содержалось в бронзовых предметах. Состав сплавов меди и олова сохранился до наших дней, но в него также добавлялись алюминий, свинец и кремний. Полученные сплавы были очень твердыми и легко поддавались формовке, ковке и обработке. В то время медь была самым твердым металлом, известным людям в то время.

Они использовались для изготовления декоративной и кухонной утвари, но были очень дорогими. Многие люди связывают этот редкий элемент с длительным периодом общественного развития, связанным с открытием олова.

Свойства олова, его температура плавления

В природе этот редкий металл встречается в двух формах: горной породе и минерале. Наиболее распространенной формой элемента является оксидное соединение олова. Когда-то его добывали в рудах в верхних слоях земной коры. Сегодня эти минералы в значительной степени исчезли, что значительно усложняет процесс добычи олова.

• До того момента, когда металл попадает в плавильное отделение, руда и россыпи, в составе которых есть олово проходят процесс обогащения. После этого концентрат направляют в обжиговые печи и только затем плавят.
• Редкий элемент имеет невысокую планку плавления, процесс плавления начинается при +231,9 о С, при температуре +231,0 о С металл остается твердым. Даже в охлажденном состоянии он легко гнется, а при нагревании становится податливым как пластилин. Процесс кипения олова начинается, когда температура во много раз превышает показатели плавления — 2630 о С.
• Элемент бывает белого и серого цвета, более темный цвет он приобретает, когда переходит в порошкообразное состояние, в порошке плотность элемента значительно ниже, чем когда он находится в твердом состоянии.

В процессе плавки используются шлак, потоки и добавки для достижения нужного качества металла. Низкая температура плавления сделала его стратегически важным металлом. Благодаря низкой температуре плавления он легко участвует в образовании сплавов с другими материалами. Наконец, сплав легко обрабатывается, а затем соединяется для соединения строительных блоков и аксессуаров с хорошей герметизацией швов.

Применение олова

• Этот элемент часто используют в качестве защитного слоя в атомной промышленности.
• Его также применяют в стекольной промышленности как полировку для стекла, оно в жидком состоянии выливается в емкость с расплавом.
• В печатной промышленности используется сплав олова с сурьмой и свинцом для создания печатного шрифта.
• Оловом прокатывают фольгу, элемент применяют в производстве труб и различных деталей, чтобы придать им антикоррозийную стойкость, ведь олово не ржавеет.
• Редкий элемент отлично проводит тепло, например, в производстве консервных банок он часто используется. В такой таре можно длительное время хранить продукты, поскольку олово нетоксичный элемент. Посуда долгий промежуток времени не подвергается разрушению.
• В ткацкой промышленности он также используется, но только соли металла. В основном это находит применение в производстве натурального шелка и для печати на ситцевой ткани.
• Элемент нашел применение и в медицине, например, в стоматологии для армирования некоторых видов пломб. Редкий металл есть даже в организме человеке, его нехватка может отрицательно сказаться на росте, по этой причине он начинает замедляться.

Сегодня олово используется во многих отраслях промышленности благодаря множеству уникальных свойств этого металла. После поколения миллениалов этот редкий химический элемент по-прежнему востребован как в чистом виде, так и в сплавах с другими металлами.

Еще более низкотемпературные сплавы WUDA (SN 10%, CD 10%, PB 40%, BI 40%). Температура плавления 65-72°C. Сплав содержит 10% кадмия и поэтому является токсичным, в отличие от розы.

Состав и теплопроводность припоев и баббитов при различных температурах

В следующей таблице приведены состав и коэффициенты теплопроводности алюминиевых сплавов, баббита и сварочных сплавов при температуре от 4 до 300 K (-269-27°C).

Были исследованы следующие сварочные и листовые материалы: AH2.5, AO6-1, BKA, B16, B83, B88, POSH61, POSH18, Possu18-2, Possu40-2, Wood Alloy, alloy, PSR25, PSR44 и PSR70.

Согласно таблице, AO6-1 является самым теплопроводным сплавом против трения, с теплопроводностью, равной 180 Вт/(М хол). Серебро Серебро PSR70 (на основе серебра и меди) имеет самую высокую теплопроводность среди исследованных сварных швов. Теплопроводность этого клея составляет 170 Вт/(марка М).

Источник.

Согласно таблице, AO6-1 является самым теплопроводным сплавом против трения, с теплопроводностью, равной 180 Вт/(М хол). Серебро Серебро PSR70 (на основе серебра и меди) имеет самую высокую теплопроводность среди исследованных сварных швов. Теплопроводность этого клея составляет 170 Вт/(марка М).

Основная форма, в которой олово содержится в горных породах и минералах, — дисперсная (или эндокристаллическая). Однако олово также образует минералы, и в этой форме оно часто встречается в промышленных концентрациях, в основном в оксидах (олово SnO), а также в качестве добавки в кислых магматических породах.₂) и сульфиды (станнит).

В целом, в природе можно выделить следующие формы олова

1. Рассеянная форма: конкретная форма нахождения олова в этом виде неизвестна. Здесь можно говорить об изоморфно рассеянной форме нахождения олова вследствие наличия изоморфизма с рядом элементов (Ta, Nb, W — с образованием типично кислородных соединений; V, Cr, Ti, Mn, Sc — с образованием кислородных и сульфидных соединений). Если концентрации олова не превышают некоторых критических значений, то оно изоморфно может замещать названные элементы. Механизмы изоморфизма различны.
2. Минеральная форма: олово установлено в минералах-концентраторах. Как правило, это минералы, в которых присутствует железо Fe +2 : биотиты, гранаты, пироксены, магнетиты, турмалины и т. д. Эта связь обусловлена изоморфизмом, например, по схеме Sn +4 + Fe +2 → 2Fe +3. В оловоносных скарнах высокие концентрации олова установлены в гранатах (до 5,8 вес.%) (особенно в андрадитах), эпидотах (до 2,84 вес.%) и т. д.

В сульфидных месторождениях олово входит как изоформный элемент в сфалерит (Силинское месторождение, Россия, Приморский край), медный пирит (Дубровское месторождение, Россия, Приморский край) и пирит. Высокие концентрации олова были обнаружены в магматических серых породах из месторождения Смирнов (Приморский край, Россия). Из-за ограниченного изоморфизма, вероятно, произойдет разложение твердого раствора путем следового выделения Cu.₂ +1 Fe +2 SnS₄ ήtilite PbSnS₂ и другие минералы.

ПРИМЕНЕНИЕ

Олово в основном используется в качестве безопасного, нетоксичного, устойчивого к коррозии покрытия, как в чистом виде, так и в сплавах с другими металлами. Основные промышленные применения олова — это жесть (железное олово) для пищевых контейнеров, сварка для электроники, бытовая сантехника, сплавы для подшипников, покрытия из олова и сплавов. Наиболее важным сплавом олова является медь (в том числе медная). Другой известный сплав, олово, используется в производстве посуды. Примерно 33% всего добываемого олова используется для этих целей. До 60% производимого олова используется в качестве клея для меди, медно-цинковых, медно-сурьмяных (содержащих сплавы или баббит), цинковых (упаковочные листы) и оловянно-свинцовых и оловянно-цинковых сплавов. В последнее время наблюдается возрождение интереса к использованию металлов, поскольку они являются наиболее «экологически чистыми» из тяжелых цветных металлов. Используется для создания сверхпроводящих проводов на основе интерметаллического соединения Nb.₃Sn. SnS дисульфид олова₂ Используется в красках, имитирующих золочение («золотое покрытие»).

Радиоактивные ядерные изомеры олова 117mSn и 119mSn являются источниками гамма-излучения и мессбауэровскими изотопами для гамма-резонансной спектроскопии. Интерметаллические соединения олова и циркония имеют множество применений благодаря высоким температурам плавления (до 2000°C) и устойчивости к окислению при нагревании на воздухе.

Олово является важным легирующим элементом при производстве конструкционных титановых сплавов. Диоксид олова является очень эффективным абразивом, используемым для «отделки» оптического стекла. Смесь солей олова с «желтым составом» раньше использовалась в качестве краски для шерсти.

Олово также используется в качестве анодного материала в химических источниках питания. Примерами являются марганцево-оловянные элементы и ртутно-оловянные элементы. Использование олова в свинцово-оловянных батареях очень перспективно — например, по сравнению со свинцовыми батареями при одинаковом напряжении свинцово-оловянные батареи имеют в 2,5 раза большую емкость и в пять раз большую плотность энергии на единицу объема, а их внутреннее сопротивление значительно ниже. Исследуйте изолированные двумерные слои олова (станна), полученные в соотношении с графеном.