jotkut juotteet ovat trifoileja, kantajametallista valmistettuja laminoituja folioita, jotka on päällystetty juottokerroksella kummallakin puolella. Keskusmetalli on usein kupari; sen tehtävänä on toimia seoksen kantajana, absorboida mekaanisia jännityksiä, jotka johtuvat esimerkiksi erilaisten materiaalien differentiaalisesta lämpölaajenemisesta (esim.kovametallikärki ja teräspidike), ja toimia diffuusiosulkuna (esim. estää alumiinin diffuusio alumiinipronssista teräkseen juotettaessa näitä kahta).
Juottoseokset
Juottoseokset muodostavat useita erillisiä ryhmiä; samaan ryhmään kuuluvilla seoksilla on samanlaiset ominaisuudet ja käyttötarkoitukset.
- puhtaat metallit
seostamattomat. Usein jalo metallit-hopea, kulta, palladium.
- AG-Cu
hopea-kupari. Hyvät sulamisominaisuudet. Hopea parantaa virtausta. Eutektinen metalliseos käytetään uunin juottamalla. Kupari-rikas seokset altis stressi halkeilua ammoniakin.
- AG-Zn
hopea-sinkki. Samanlainen kuin Cu-Zn, jota käytetään koruissa korkean hopeapitoisuutensa vuoksi niin, että tuote on hallmarkingin mukainen. Väri vastaa hopeaa, ja se kestää ammoniakkia sisältäviä hopeaa puhdistavia nesteitä.
- Cu-Zn (messinki)
kupari-sinkki. Yleiskäyttö, käytetään teräksen ja valuraudan liittämiseen. Korroosionkestävyys yleensä riittämätön kupari, pii pronssi, kupari-nikkeli, ja ruostumaton teräs. Kohtuullisen sitkeä. Korkea höyrynpaine haihtuvan sinkin vuoksi, sopimaton uunin juottamiseen. Kupari-rikas seokset altis stressi halkeilua ammoniakin.
- AG-Cu-Zn
hopea-kupari-sinkki. Alempi sulamispiste kuin Ag-Cu saman Ag-pitoisuuden osalta. Yhdistää edut Ag-Cu ja Cu-Zn. Yli 40% Zn sitkeys ja lujuus pudota, joten vain pienempi-sinkki seokset tämäntyyppisiä käytetään. Yli 25% sinkki vähemmän sitkeä kupari-sinkki ja hopea-sinkki vaiheet näkyvät. Kuparipitoisuus yli 60% saa alennettua lujuutta ja liquidus yli 900 °C. Hopeapitoisuus yli 85% tuottaa alennettua lujuutta, korkea liquidus ja korkeat kustannukset. Kupari-rikas seokset altis stressi halkeilua ammoniakin. Hopeapitoiset brazet (yli 67,5% Ag) ovat hallmarkable ja käytetään koruissa; metalliseoksia, joiden hopeapitoisuus on pienempi, käytetään teknisiin tarkoituksiin. Seokset, joissa kupari-sinkki-suhde on noin 60:40 sisältävät samat vaiheet kuin messinki ja vastaavat sen väriä; niitä käytetään liittämiseen messinki. Pieni määrä nikkeliä parantaa lujuutta ja korroosionkestävyyttä ja edistää karbidien kostumista. Mangaanin lisääminen yhdessä nikkelin kanssa lisää murtumissitkeyttä. Kadmiumin lisääminen tuottaa Ag-Cu-Zn-Cd-seoksia, joilla on parempi juoksevuus ja kostutus sekä alhaisempi sulamispiste; kadmium on kuitenkin myrkyllistä. Tinan lisääminen voi olla enimmäkseen samassa roolissa.
- Cu-p
kupari-fosfori. Käytetään laajalti kupari ja kupariseokset. Ei vaadi flux kupari. Voidaan käyttää myös hopea, volframi, ja molybdeeni. Kupari-rikas seokset altis stressi halkeilua ammoniakin.
- Ag-Cu-p
kuten Cu-P, jossa virtaus on parantunut. Parempi isompiin aukkoihin. Sitkeämpi, parempi sähkönjohtavuus. Kupari-rikas seokset altis stressi halkeilua ammoniakin.
- AU-Ag
kulta-hopea. Jalometalleja. Käytetään koruissa.
- AU-cu
kulta-kupari. Jatkuva sarja kiinteitä ratkaisuja. Monet metallit, myös tulenkestävät, kastuvat helposti. Kapeat sulamisalueet, hyvä juoksevuus. Käytetään usein koruissa. Seokset 40-90% kultaa kovettua jäähdytys, mutta pysyä sitkeää. Nikkeli parantaa sitkeyttä. Hopea alentaa sulamispistettä, mutta huonontaa korroosionkestävyyttä. Korroosionkestävyyden ylläpitämiseksi kultaa on pidettävä yli 60%. Korkean lämpötilan lujuutta ja korroosionkestävyyttä voidaan parantaa seostamalla edelleen esimerkiksi kromia, palladiumia, mangaania ja molybdeeniä. Lisätty vanadiini mahdollistaa kostutuksen keramiikkaa. Kulta-kuparilla on alhainen höyrynpaine.
- AU-ni
kulta-nikkeli. Jatkuva sarja kiinteitä ratkaisuja. Laajempi sulamisalue kuin Au-Cu-seokset, mutta parempi korroosionkestävyys ja parempi kostutus. Usein seostettu muiden metallien vähentää osuus kultaa säilyttäen ominaisuudet. Kuparia voidaan lisätä pienempään kultaosuuteen, kromia kompensoimaan korroosionkestävyyden menetystä ja booria kromin heikentämän kostutuksen parantamiseksi. Yleensä käytetään enintään 35% Ni: tä, koska korkeammilla Ni/Au-suhteilla on liian laaja sulamisalue. Alhainen höyrynpaine.
- AU-Pd
kulta-Palladium. Parempi korroosionkestävyys AU-Cu ja Au-Ni seoksia. Käytetään superseosten ja tulenkestävien metallien liittämiseen korkean lämpötilan sovelluksiin, esim.suihkumoottoreihin. Kallis. Voidaan korvata kobolttipohjaisilla juotteilla. Alhainen höyrynpaine.
- Pd
Palladium. Hyvä korkean lämpötilan suorituskyky, korkea korroosionkestävyys (vähemmän kuin kulta), korkea lujuus (enemmän kuin kulta). seostetaan yleensä nikkelistä, kuparista tai hopeasta. Muodostaa kiinteitä liuoksia useimpien metallien kanssa, ei muodosta hauraita metalleja. Alhainen höyrynpaine.
- Ni
nikkeliseoksia, jopa enemmän kuin hopeaseoksia. Lujuus. Halvemmat kuin hopeaseokset. Hyvä korkean lämpötilan suorituskyky, hyvä korroosionkestävyys kohtalaisen aggressiivisissa ympäristöissä. Käytetään usein ruostumattomille teräksille ja kuumuutta kestäville seoksille. Haurastunut rikillä ja joillakin alemman sulamispisteen metalleilla, esimerkiksi sinkillä. Boori, fosfori, pii ja hiili laskevat sulamispistettä ja hajaantuvat nopeasti perusmetalleiksi. Tämä mahdollistaa diffuusion juottamalla, ja antaa liitoksen käyttää juottolämpötilan yläpuolella. Boridit ja fosfidit muodostavat hauraita faaseja. Amorfisia preformeja voidaan valmistaa nopealla jähmettymisellä.
- Co
Kobolttiseokset. Hyvä korkean lämpötilan korroosionkestävyys, mahdollinen vaihtoehto AU-Pd-juotteille. Alhainen työstettävyys alhaisissa lämpötiloissa, esimuodot valmistettu nopeasti jähmettyminen.
- Al-Si
alumiini-pii. Alumiinin juottamiseen.
- aktiiviset seokset
sisältävät aktiivisia metalleja, esimerkiksi titaania tai vanadiinia. Käytetään ei-metallisten materiaalien, kuten grafiitin tai keramiikan, juottamiseen.
alkuaineiden rooli
Elementti | rooli | korroosionkestävyys | yhteensopimattomuus | kuvaus | hopea | rakenteellinen, kostuva | Haihtuva | kallis | parantaa kapillaarivirtausta, parantaa vähemmän jalojen seosten korroosionkestävyyttä, huonontaa kullan ja palladiumin korroosionkestävyyttä. Suhteellisen kallista. Korkea höyrynpaine, ongelmallinen tyhjiössä juottamalla. Wets Tessu. Ei märkä nikkeliä ja rautaa. Vähentää sulamispiste monien seosten, kuten kulta-kupari. | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
kupari | rakenteellinen | ammoniakki | hyvät mekaaniset ominaisuudet. Käytetään usein hopean kanssa. Liuottaa ja kastelee nikkeliä. Jonkin verran liukenee ja kastelee rautaa. Kuparipitoiset seokset, jotka ovat herkkiä jännitysmurtumille ammoniakin läsnä ollessa. | |||||||||||||
sinkki | rakenteellinen, sulava, kostuva | Haihtuva | Alhainen | halpa | ni | alentaa sulamispistettä. Käytetään usein kuparin kanssa. Altis korroosiolle. Parantaa kostutus rautametallien ja nikkeliseokset. Yhteensopiva alumiinin kanssa. Korkea höyryn jännitys, tuottaa hieman myrkyllisiä höyryjä, vaatii tuuletusta; erittäin haihtuvia yli 500 °C. korkeissa lämpötiloissa voi kiehua ja luoda tyhjiöitä. Altis valikoiva huuhtoutuminen joissakin ympäristöissä, joka voi aiheuttaa yhteisen epäonnistumisen. Vismutin ja berylliumin jäämät yhdessä tinan tai sinkin kanssa alumiinipohjaisessa juotoksessa horjuttavat alumiinioksidikalvoa helpottaen sen kostumista. Korkea affiniteetti happea, edistää kostutus kupari ilmassa vähentämällä kuparin oksidi pinta elokuva. Vähemmän tällaista hyötyä uunissa juottamalla valvotussa ilmakehässä. Haurastuttaa nikkeliä. Korkea sinkkipitoisuus voi johtaa hauraaseen metalliseokseen. Altis interfacial korroosio kosketuksissa ruostumattoman teräksen märissä ja kosteissa ympäristöissä. Ei sovellu uunin juottamiseen volatiliteetin vuoksi. | ||||||||||
Alumiini | rakenteellinen, aktiivinen | Fe | tavallinen pohja alumiinin ja sen seosten juottamiseen. Haurastuttaa rautaseoksia. | |||||||||||||
Gold | structural, wetting | excellent | very expensive | Excellent corrosion resistance. Very expensive. Wets most metals. | ||||||||||||
Palladium | structural | excellent | very expensive | Excellent corrosion resistance, though less than gold. Higher mechanical strength than gold. Good high-temperature strength. Very expensive, though less than gold. Tekee yhteinen vähemmän altis epäonnistua, koska rakeiden välinen levinneisyys, kun kova metalliseoksia nikkeliä, molybdeeni, tai volframia. Lisää korkean lämpötilan lujuus kulta-seokset. Parantaa kulta-kupariseosten korkean lämpötilan lujuutta ja korroosionkestävyyttä. Muodostaa kiinteitä liuoksia useimpien teknisten metallien kanssa, ei muodosta hauraita metalleja. Korkea hapettumiskestävyys korkeissa lämpötiloissa, erityisesti Pd-ni seokset. | ||||||||||||
kadmium | rakenteellinen, kostuva, sulava | Haihtuva | alentaa sulamispistettä, parantaa juoksevuutta. Myrkyllinen. Tuottaa myrkyllisiä höyryjä, vaatii ilmanvaihtoa. Korkea affiniteetti happea, edistää kostutus kupari ilmassa vähentämällä kuparin oksidi pinta elokuva. Vähemmän tällaista hyötyä uunissa juottamalla valvotussa ilmakehässä. Mahdollistaa AG-Cu-Zn-seosten hopeapitoisuuden vähentämisen. Korvattu tinalla nykyaikaisemmissa seoksissa. EU: ssa joulukuusta 2011 lähtien sallittu vain ilmailu-ja sotilaskäyttöön. | |||||||||||||
Lyijy | rakenteellinen, sulaminen | alentaa sulamispistettä. Myrkyllinen. Tuottaa myrkyllisiä höyryjä, vaatii ilmanvaihtoa. | ||||||||||||||
Tin | rakenteellinen, sulava, kostuva | alentaa sulamispistettä, parantaa juoksevuutta. Laajentaa sulamisaluetta. Voidaan käyttää kuparin kanssa, jonka kanssa se muodostaa pronssia. Parantaa monien vaikeasti kostuvien metallien, kuten ruostumattomien terästen ja volframikarbidin, kostumista. Vismutin ja berylliumin jäämät yhdessä tinan tai sinkin kanssa alumiinipohjaisessa juotoksessa horjuttavat alumiinioksidikalvoa helpottaen sen kostumista. Alhainen liukoisuus sinkkiin, mikä rajoittaa sen sisältöä sinkkiä sisältävissä seoksissa. | ||||||||||||||
Bismuth | trace additive | Lowers melting point. May disrupt surface oxides. Traces of bismuth and beryllium together with tin or zinc in aluminium-based braze destabilize oxide film on aluminium, facilitating its wetting. | ||||||||||||||
Beryllium | trace additive | toxic | Traces of bismuth and beryllium together with tin or zinc in aluminium-based braze destabilize oxide film on aluminium, facilitating its wetting. | |||||||||||||
nikkeli | rakenteellinen, kostuva | Zn, s | vahva, korroosionkestävä. Estää sulan virtauksen. Lisäksi kulta-kupariseokset parantaa sitkeys ja vastustuskykyä hiipiä korkeissa lämpötiloissa. Lisäksi hopea mahdollistaa kostutuksen hopea-volframiseokset ja parantaa sidoksen lujuutta. Parantaa kuparipohjaisten juotteiden kostutusta. Parantaa sitkeys kulta-kupari juotteet. Parantaa hopea-kupari-sinkki-juotteiden mekaanisia ominaisuuksia ja korroosionkestävyyttä. Nikkelipitoisuus kompensoi alumiinin diffuusion aiheuttamaa haurautta, kun alumiinia sisältäviä seoksia, esim. alumiinipronssia, juodaan. Joissakin seoksissa lisää mekaanisia ominaisuuksia ja korroosionkestävyyttä yhdistämällä kiinteän liuoksen vahvistamisen, raekäsittelyn ja erottelun fileen pintaan ja raerajoihin, missä se muodostaa korroosionkestävän kerroksen. Laaja intersolubility rauta, kromi, mangaani, ja muut; voi vakavasti heikentää tällaisia seoksia. Sitä haurastuttavat sinkki, monet muut matalan sulamispisteen metallit ja rikki. | |||||||||||||
Kromi | rakenteellinen | korkea | korroosionkestävä. Lisää korkean lämpötilan korroosionkestävyyttä ja lujuutta kultapohjaisten seosten. Lisätään kupari ja nikkeli lisätä korroosionkestävyys niistä ja niiden seokset. Wets oksidit, karbidit, ja grafiitti; usein merkittävä metalliseos komponentti korkean lämpötilan juottamalla tällaisten materiaalien. Heikentää kostumista kulta-nikkeliseoksilla, joita voidaan kompensoida lisäämällä booria. | |||||||||||||
mangaani | rakenteellinen | Haihtuva | hyvä | halpa | korkea höyrynpaine, ei sovellu tyhjöjuotokseen. Vuonna kulta-seokset lisää sitkeys. Lisää kuparin ja nikkeliseosten korroosionkestävyyttä. Parantaa kulta-kupariseosten korkean lämpötilan lujuutta ja korroosionkestävyyttä. Suurempi mangaanipitoisuus voi pahentaa nesteytymistaipumusta. Joidenkin metalliseosten mangaani voi olla omiaan aiheuttamaan fileisiin huokoisuutta. Taipumus reagoida grafiittimuottien ja jigien kanssa. Hapettuu helposti, vaatii vuon. Alentaa sulamispiste korkea-kupari juotteet. Parantaa hopea-kupari-sinkki-juotteiden mekaanisia ominaisuuksia ja korroosionkestävyyttä. Halpaa, jopa halvempaa kuin sinkki. Osa Cu-Zn-Mn-järjestelmästä on hauras, joitakin suhdelukuja ei voida käyttää. Joissakin seoksissa lisää mekaanisia ominaisuuksia ja korroosionkestävyyttä yhdistämällä kiinteän liuoksen vahvistamisen, raekäsittelyn ja erottelun fileen pintaan ja raerajoihin, missä se muodostaa korroosionkestävän kerroksen. Helpottaa valuraudan kostuttamista, koska se kykenee liuottamaan hiiltä. Parantaa karbidien juottamisen edellytyksiä. | |||||||||||
molybdeeni | rakenteellinen | lisää kultapohjaisten seosten korkean lämpötilan korroosiota ja lujuutta. Lisää sitkeys kultapohjaisten seosten, edistää niiden kostutus tulenkestävät materiaalit, eli karbidit ja grafiitti. Kun läsnä seokset on liittynyt, voi horjuttaa pinnan oksidikerros (hapettamalla ja sitten haihtumalla) ja helpottaa kostutusta. | ||||||||||||||
koboltti | rakenteellinen | hyvä | Hyvät korkean lämpötilan ominaisuudet ja korroosionkestävyys. Ydinsovelluksissa voi absorboida neutroneja ja rakentaa koboltti-60: tä, voimakasta gammasäteilyä aiheuttavaa säteilyä. | |||||||||||||
Haihtuva O2 getter | Haihtuva | alumiinin lisääminen tekee seoksesta sopivan tyhjöjuotokseen. Haihtuva, joskin vähemmän kuin sinkki. Höyrystyminen edistää kostumista poistamalla oksideja pinnalta, höyryt toimivat hapen getterina uunin ilmakehässä. | ||||||||||||||
Indium | sulaminen, kostuminen | alentaa sulamispistettä. Parantaa kostutus rautaseosten kupari-hopea seokset. Soveltuu liittämiseen osiin, jotka myöhemmin päällystetään titaaninitridillä. | ||||||||||||||
hiili | sulaminen | alentaa sulamispistettä. Voi muodostaa karbideja. Voi diffuusi epäjaloa metallia, jolloin korkeampi remelt lämpötila, mahdollisesti mahdollistaa vaihe-juottamalla samalla seoksella. Yli 0,1% pahentaa korroosionkestävyys nikkeliseokset. Ruostumattomassa teräksessä olevat jäämät voivat helpottaa pinnan Kromi(III) oksidin vähenemistä tyhjiössä ja mahdollistaa juoksuttamattoman juottamisen. Diffuusio pois juotto lisää sen remelt lämpötila; hyödynnetään diffuusio juottamalla. | ||||||||||||||
pii | sulaminen, kostuminen | Ni | alentaa sulamispistettä. Voi muodostaa silisidejä. Parantaa kuparipohjaisten juotteiden kostutusta. Edistää virtausta. Aiheuttaa nikkeliseosten rakeiden välistä haurastumista. Hajoaa nopeasti perusmetalleiksi. Diffuusio pois juotto lisää sen remelt lämpötila; hyödynnetään diffuusio juottamalla. | |||||||||||||
Germanium | rakenteellinen, sulaminen | alentaa sulamispistettä. Kallis. Erikoissovelluksiin. Voi aiheuttaa hauraita vaiheita. | ||||||||||||||
boori | sulaminen, kostuminen | Ni | alentaa sulamispistettä. Voi muodostaa kovia ja hauraita borideja. Ei sovellu ydinreaktoreihin, sillä boori on voimakas neutroneja absorboiva aine ja toimii siksi neutronimyrkkynä. Nopea diffuusio perusmetalleihin. Voi diffuusi epäjaloa metallia, jolloin korkeampi remelt lämpötila, mahdollisesti mahdollistaa vaihe-juottamalla samalla seoksella. Voi heikentää joitakin perusmateriaaleja tai tunkeutua raerajojen monien lämmönkestäviä rakenteellisia seoksia, huonontamalla niiden mekaaniset ominaisuudet. Aiheuttaa nikkeliseosten rakeiden välistä haurastumista. Parantaa kostutus / joidenkin seosten, voidaan lisätä Au-Ni-Cr seos kompensoida kostutus menetys Kromi lisäksi. Pieninä pitoisuuksina parantaa kostumista ja alentaa nikkelijauhojen sulamispistettä. Leviää nopeasti perusmateriaaleihin, voi alentaa niiden sulamispistettä; erityisesti huolta, kun juottaa ohuita materiaaleja. Diffuusio pois juotto lisää sen remelt lämpötila; hyödynnetään diffuusio juottamalla. | |||||||||||||
Mischmetal | trace additive | noin 0, 08% voidaan käyttää korvaamaan booria, jos boorilla olisi haitallisia vaikutuksia. | ||||||||||||||
Cerium | trace additive | pieniä määriä parantaa juotteiden juoksevuutta. Erityisen hyödyllinen seokset neljä tai useampia komponentteja, jos muut lisäaineet vaarantavat virtauksen ja leviämisen. | ||||||||||||||
Strontium | trace additive | hivenainemäärinä jalostaa alumiinipohjaisten seosten raerakennetta. | ||||||||||||||
fosfori | deoksidaattori | H2S, SO2, Ni, Fe, Co | alentaa sulamispistettä. Deoksidaattori, hajottaa kuparioksidia; fosforipitoisia seoksia voidaan käyttää kupariin ilman fluxia. Ei hajoa sinkkioksidia, joten flux tarvitaan messinki. Muodostaa hauraita fosfideja joidenkin metallien, kuten nikkelin (Ni3P) ja raudan, kanssa fosforiseokset, jotka eivät sovellu kovajuotoksiksi ja joissa on rautaa, nikkeliä tai kobolttia yli 3%. Fosfidit eriytyvät raerajoilla ja aiheuttavat rakeiden välistä haurastumista. (Joskus hauras liitos on kuitenkin todella haluttu. Pirstoutumiskranaatteja voidaan juottaa fosforilaakeriseoksella, jolloin syntyy liitoksia, jotka pirstoutuvat helposti räjähdyksessä.) Vältä ympäristöissä, joissa on rikkidioksidia (esim. paperitehtaat) ja rikkivetyä(esim. viemärit tai tulivuorten lähellä); fosforipitoinen faasi syövyttää nopeasti rikin läsnä ollessa ja liitos pettää. Fosforia voi esiintyä myös epäpuhtautena, jota saadaan esimerkiksi galvanointikylvyistä. Pieninä pitoisuuksina parantaa kostumista ja alentaa nikkelijauhojen sulamispistettä. Diffuusio pois juotto lisää sen remelt lämpötila; hyödynnetään diffuusio juottamalla. | |||||||||||||
litium | deoksidaattori | Poistaa tarpeen flux joidenkin materiaalien. Pintaoksidien kanssa reaktiossa muodostuva litiumoksidi syrjäyttää helposti sulan juottoseoksen. | ||||||||||||||
titaani | rakenteellinen, aktiivinen | yleisimmin käytetty aktiivinen metalli. AG-Cu-seoksiin lisätyt muutamat prosenttiluvut helpottavat keramiikan, esimerkiksi piinitridin, kostuttamista. Useimmat metallit harvoja lukuun ottamatta (eli hopea, kupari ja kulta) muodostavat hauraita faaseja titaanin kanssa. Juotettaessa keramiikkaa, kuten muitakin aktiivisia metalleja, titaani reagoi niiden kanssa ja muodostaa monimutkaisen kerroksen niiden pinnalle, joka puolestaan kostuu hopea-kupari juottamalla. Wets oksidit, karbidit, ja grafiitti; usein merkittävä metalliseos komponentti korkean lämpötilan juottamalla tällaisten materiaalien. | ||||||||||||||
Zirkonium | rakenteellinen, aktiivinen | Kastelee oksidit, karbidit, ja grafiitti; usein merkittävä seos komponentti korkean lämpötilan juotosten tällaisia materiaaleja. | Hafnium | aktiivinen | edistää alumiinioksidikeramiikan kostuttamista kultapohjaisilla seoksilla. | |||||||||||
rikki | epäpuhtaus | vaarantaa nikkeliseosten eheyden. Voi tulla nivelet jäämiä voiteluaineiden, rasvan tai maalin. Muodostaa haurasta nikkelisulfidia (Ni3S2), joka erottautuu raerajoilla ja aiheuttaa rakeiden välistä vajaatoimintaa. |
eräät lisäaineet ja epäpuhtaudet vaikuttavat hyvin pieninä pitoisuuksina. Sekä myönteisiä että kielteisiä vaikutuksia voidaan havaita. Strontium 0,01-prosenttisena jalostaa alumiinin raerakennetta. Beryllium ja vismutti vastaavat pitoisuudet auttavat häiritsemään alumiinioksidin passivointikerrosta ja edistävät kostumista. Hiili 0,1% heikentää nikkeliseosten korroosionkestävyyttä. Alumiini voi haurastuttaa mietoa terästä 0,001%, fosforia 0,01%.
joissakin tapauksissa, erityisesti tyhjöjuotoksessa, käytetään erittäin puhtaita metalleja ja seoksia. 99,99% ja 99.999% puhtausaste on saatavilla kaupallisesti.
on varottava aiheuttamasta haitallisia epäpuhtauksia nivelkontaminaatiosta tai liuottamalla epäjaloa metallia juottamisen aikana.
sulaminen behaviorEdit
seokset, joiden solidus / liquidus-Lämpötilaväli on suurempi, sulavat yleensä ”mushy” – tilassa, jolloin seos on kiinteän ja nestemäisen aineen seos. Jotkin seokset osoittavat taipumusta nesteytykseen, nesteen erottamiseen kiinteästä osasta; näille lämmityksen sulamisalueen kautta on oltava riittävän nopea tämän vaikutuksen välttämiseksi. Joissakin seoksissa on laajennettu muovialue, kun vain pieni osa seoksesta on nestemäistä ja suurin osa materiaalista sulaa ylemmässä lämpötila-alueella; nämä soveltuvat suurten aukkojen siltaamiseen ja fileiden muodostamiseen. Erittäin nestemäiset seokset soveltuvat tunkeutumaan syvälle kapeisiin rakoihin ja kovien liitosten juottamiseen kapeilla toleransseilla, mutta ne eivät sovellu suurempien aukkojen täyttämiseen. Seokset, joilla on laajempi sulamisalue, ovat vähemmän herkkiä epäyhtenäisille välyksille.
kun juottolämpötila on sopivan korkea, juotto ja lämpökäsittely voidaan tehdä yhdellä kertaa samanaikaisesti.
eutektiset seokset sulavat yhdessä lämpötilassa, ilman möyheää aluetta. Eutektisilla seoksilla on erinomainen leviäminen; mushy-alueen eutektiikoilla on korkea viskositeetti ja samalla ne hyökkäävät epäjaloa metallia vastaan vastaavasti pienemmällä leviämisvoimalla. Hieno raekoko antaa eutektiikalle sekä lisää lujuutta että lisää sitkeyttä. Erittäin tarkka sulamislämpötila mahdollistaa liittymisprosessin suorittamisen vain hieman seoksen sulamispisteen yläpuolella. On jähmettyminen, ei ole pehmeä tila, jossa seos näyttää kiinteä, mutta ei ole vielä; mahdollisuus häiritä liitosta manipuloimalla tällaisessa tilassa vähenee (olettaen, että seos ei merkittävästi muuttanut ominaisuuksiaan liuottamalla epäjaloa metallia). Eutektinen käyttäytyminen on erityisen hyödyllistä juotoksille.
metallit, joilla on hienorakeinen rakenne ennen sulamista, kostuttavat paremmin kuin metallit, joilla on suuret jyvät. Seosaineita (esimerkiksi strontiumista alumiiniin) voidaan lisätä jyvärakenteen tarkentamiseksi, ja esimuodot tai kalvot voidaan valmistaa nopealla sammuttamisella. Erittäin nopea vaimennus voi tarjota amorfisen metallirakenteen, jolla on lisäetuja.
vuorovaikutus perusmetallimeditin kanssa
onnistuneen kostutuksen vuoksi perusmetallin on oltava ainakin osittain liukoinen ainakin yksi osa kova metalliseos. Sula seos pyrkii siten hyökkäämään perusmetallin kimppuun ja liuottamaan sen, muuttaen hieman sen koostumusta prosessissa. Koostumuksen muutos näkyy seoksen sulamispisteen muutoksena ja sitä vastaavana juoksevuuden muutoksena. Esimerkiksi jotkut seokset liuottavat sekä hopeaa että kuparia; liuennut hopea alentaa niiden sulamispistettä ja lisää juoksevuutta, kuparilla on päinvastainen vaikutus.
sulamispisteen muutosta voidaan hyödyntää. Koska remelt lämpötila voidaan nostaa rikastamalla metalliseos liuenneen epäjaloa metallia, askel juottamalla käyttäen samaa juotto voi olla mahdollista.
seokset, jotka eivät merkittävästi hyökkää epäjaloa metallia vastaan, soveltuvat paremmin ohuiden kappaleiden juottamiseen.
juotoksen epähomogeeninen mikrorakenne voi aiheuttaa epäjaloon metalliin epäyhtenäistä sulamista ja paikallisia eroosioita.
perusmetallien kostutusta voidaan parantaa lisäämällä seokseen sopivaa metallia. Tina helpottaa raudan, nikkelin ja monien muiden seosten kostuttamista. Kupari kastelee rautametalleja, joita hopea ei hyökkää, kupari-hopeaseokset voivat siis juottaa teräkset hopea yksin ei märkä. Sinkki parantaa rautametallien, myös indiumin, kostumista. Alumiini parantaa alumiiniseosten kostutusta. Keraamisten aineiden kostuttamiseen reaktiiviset metallit, jotka kykenevät muodostamaan keraamisten aineiden kanssa kemiallisia yhdisteitä (esim.titaani, vanadiini, Zirkonium…) voidaan lisätä juotokseen.
perusmetallien liukeneminen voi aiheuttaa haitallisia muutoksia juottoseoksessa. Esimerkiksi alumiinipronsseista liuennut alumiini voi haurastuttaa juottoa; nikkelin lisääminen juottoon voi korvata tämän.
vaikutus toimii molempiin suuntiin; juottoseoksen ja perusmetallin välillä voi olla haitallisia vuorovaikutuksia. Fosforin läsnäolo juottoseoksessa johtaa raudan ja nikkelin hauraiden fosfidien muodostumiseen, fosforia sisältävät seokset eivät siis sovellu nikkelin ja rautaseosten juottamiseen. Boori pyrkii diffundoitumaan perusmetalleihin erityisesti raerajoja pitkin ja voi muodostaa hauraita borideja. Hiili voi vaikuttaa kielteisesti joihinkin teräksiin.
on varottava galvaanista korroosiota juotoksen ja perusmetallin välillä ja erityisesti erilaisten perusmetallien juottamisen välillä. Hauraiden metallien välisten yhdisteiden muodostuminen seosliitäntään voi aiheuttaa yhteisen epäonnistumisen. Tästä keskustellaan perusteellisemmin juotosten kanssa.
mahdollisesti haitalliset faasit voivat jakautua tasaisesti seoksen tilavuuteen tai tiivistyä juotteen ja emäksen rajapintaan. Paksu kerros interfacial intermetallics pidetään yleensä haitallista, koska sen yleisesti alhainen murtuma sitkeys ja muut osa-par mekaaniset ominaisuudet. Joissakin tilanteissa, esim. die kiinnittäminen, sillä ei kuitenkaan ole paljon väliä, koska pii sirut eivät tyypillisesti altistu mekaanisen väärinkäytön.
kostutettaessa juotteet saattavat vapauttaa alkuaineita epäjalosta metallista. Esimerkiksi alumiini-pii juotos kastelee piinitridiä, hajottaa pinnan, jotta se voi reagoida Piin kanssa, ja vapauttaa typpeä, joka voi luoda onteloita liitosrajapintaan ja alentaa sen lujuutta. Titaania sisältävä nikkeli-kulta juotos kastelee piinitridiä ja reagoi sen pinnan kanssa muodostaen titaaninitridiä ja vapauttaen piitä; pii muodostaa sitten hauraita nikkelisilisideja ja eutektista kulta-piifaasia; tuloksena oleva liitos on heikko ja sulaa paljon alhaisemmassa lämpötilassa kuin voidaan odottaa.
metallit voivat diffundoitua yhdestä emäseoksesta toiseen aiheuttaen haurastumista tai korroosiota. Esimerkki on alumiinin diffuusio alumiinipronssista rautaseokseen liittyessään näihin. Diffuusiosulku, esimerkiksi kuparikerros (esimerkiksi trimet-nauhassa), voidaan käyttää.
Jalometallin uhrikerrosta voidaan käyttää perusmetallin päällä hapen esteenä, joka estää oksidien muodostumisen ja helpottaa juoksutonta juottamista. Juottamisen aikana jalometallikerros liukenee lisäainemetalliin. Ruostumattomien terästen kupari-tai nikkelipinnoitus suorittaa saman toiminnon.
juottavassa kuparissa pelkistävä ilmakehä (tai jopa pelkistävä liekki) voi reagoida metallissa olevien happijäämien kanssa, jotka ovat läsnä kupoksidisulkeumina, ja aiheuttaa vedyn haurastumisen. Liekin tai ilmakehän korkeassa lämpötilassa esiintyvä vety reagoi oksidin kanssa, jolloin muodostuu metallista kuparia ja vesihöyryä, höyryä. Höyrykuplat aiheuttavat metallirakenteessa suurta painetta, mikä johtaa halkeamiin ja nivelen huokoisuuteen. Hapeton kupari ei ole herkkä tälle vaikutukselle, mutta helpoimmin saatavilla olevat laadut, esim. elektrolyyttinen kupari tai korkean johtavuuden kupari, ovat. Haurastunut liitos voi sitten pettää katastrofaalisesti ilman aikaisempia merkkejä muodonmuutoksesta tai heikkenemisestä.
PreformEdit
juottoproformi on korkealuokkainen, tarkkuusmetallinen leimaus, jota käytetään erilaisissa liitossovelluksissa elektronisten laitteiden ja järjestelmien valmistuksessa. Tyypillisiä juottamalla esimuotin käyttötarkoituksia ovat elektronisten piirien kiinnittäminen, elektronisten laitteiden pakkaaminen, hyvän lämmön-ja sähkönjohtavuuden tarjoaminen ja rajapinnan tarjoaminen elektronisille yhteyksille. Neliö, suorakulmainen ja levyn muotoinen juottamalla preformeja käytetään yleisesti liittää elektronisia komponentteja, jotka sisältävät pii kuolee Alustan kuten piirilevy.
Suorakulmaisia runkomuotoisia preformeja tarvitaan usein elektronisten pakkausten rakentamiseen, kun taas aluslevymuotoisia juottavia preformeja käytetään tyypillisesti lyijyjohtojen ja hermeettisten läpivientien kiinnittämiseen elektronisiin piireihin ja pakkauksiin. Joitakin preformeja käytetään myös diodeissa, tasasuuntaajissa, optoelektronisissa laitteissa ja komponenttien pakkauksissa.
•juottamisen ero
juottamiseen liittyy materiaalien liittäminen alle ~450 °C: ssa sulavaan lisäainemetalliin.se edellyttää yleensä suhteellisen hienoa ja tasaista pintakäsittelyä huojuvien pintojen välillä. Juotosliitokset ovat yleensä heikompia juotosmateriaalien alhaisemman lujuuden vuoksi.
Juottamisessa käytetään täyteaineita, joiden sulamislämpötila on yli ~450 °C. pintakäsittely on yleensä vähemmän kriittinen ja juottoliitokset ovat yleensä vahvempia.