3.1.4. Сплавы для электровакуумного производства

Широкое применение нашли сплавы Ni-Fe-Mo марок НИМО-20 (58-60% Ni, 19-20% Mo, остальное - Fe) и НИМО-25 (67-69% Ni, 25-27% Mo, остальное- Fe). Эти сплавы пластичны, имеют высокое удельное электросопротивление и малую теплопроводность, повышенную химическую стойкость и сравнительно невысокую стоимость. Они используются для изготовления сеток и траверс приборов, для контактных пластин и соединителей катодов и др.

Упругие элементы электровакуумных приборов изготавливают из материалов, сочетающих механическую прочность с теплостойкостью, немагнитность, коррозионной стойкостью и удовлетворительной штампуемостью. Такими свойствами обладают нержавеющие сплавы марок 36НХТЮ и 36НХТЮМ.

Для спаивания со стеклами платиновой группы (легкоплавкие стекла) применяют платинит, хромистую сталь Х28 и железоникелевые сплавы 47НХР (бора не более 0,02%) и 47НД (меди 4,5-5,5%). Для спаивания со стеклами молибденовой группы марок С49-1, С52-1, С48-1, С47-1, имеющими низкий температурный коэффициент линейного расширения (45-65)∙10^-7К^-1, а также для всего ассортимента тугоплавких боросиликатных стекол широко применяется ковар (29НК). Сплав 29НК содержит 28,5-29,5 % Ni, 17-18 % Co, остальное - железо с некоторым количеством примесей углерода, кремния и марганца. Плотность ковара 8,3∙10³ кг/м³, температура плавления 1450^ОС, теплопроводность - 19 Вт/м∙К,  = 49∙10^-8 Ом∙м, _В = 630 МПа, ε = 35 %.

Путем штамповки и обработки резанием из него изготавливаются изделия сложной формы, он легко сваривается, паяется и коррозионностоек. Ковар как сплав для спаев с тугоплавкими стеклами является наиболее полноценным заменителем нетехнологичных и дорогостоящих вольфрама и молибдена.

3.1.5. Припои и флюсы

Припои принято делить на мягкие (с температурой плавления до 573 К) и твердые (выше 300^ОС). Мягкие припои имеют предел прочности при растяжении 16-100 МПа, твердые – 100-500 МПа. Выбирают припой с учетом паяемых металлов, требуемой механической прочности, коррозионной устойчивости, стоимости. При пайке токоведущих частей необходимо учитывать удельную проводимость припоя.

Мягкие припои. ПОС-61 - для лужения и пайки тонких проводов и спиральных пружин в измерительных приборах, монтажных соединений обмоточных проводов о 0,05-0,08 мм, конденсаторов, герметичных швов стеклянных переходов изоляторов, печатных схем, при производстве полупроводниковых приборов, т.е. там, где недопустим перегрев. ПОС-40 - для пайки токопроводящих деталей, проводов, наконечников, для соединения проводов с лепестками, при производстве полупроводниковых приборов. ПОСК-50-18 - для пайки деталей, чувствительных к перегреву, металлизированной керамики, для пайки конденсаторов, для герметизации, для лужения пассивной части интегральных схем с покрытием медью, серебром. ПОССу-40-2 (широкого назначения) для пайки наружных деталей и сборочных единиц электровакуумных приборов. ПОКЦ для пайки алюминия и его сплавов. Сплав Вуда (12,5% Sn, 26% Pb, 11,5% Cd, 50% Bi) с температурой плавления 60,5^ОС для особо низкотемпературной пайки. ПОСМ-0,5 для лужения пассивной части микросхем с тонкими медными покрытиями (0,5-0,6 мкм).

ПСр-3Ин для пайки золота и серебра, а также металлизированных материалов при производстве микросхем.

Твердые припои. ПМЦ-36, ПМЦ-54 предназначены для пайки меди и медных сплавов. Пср-15, Пср-45 – для пайки наружных деталей сборочных единиц электровакуумных приборов из меди, медных сплавов и стали. ПМТ-5 – для пайки титана и его сплавов. Состав, свойства и назначение наиболее распространенных мягких и твердых припоев приведены в табл.3.2.

Таблица 3.2

Состав и свойства наиболее распространенных припоев

Тип припоя	Марка	Основные компоненты	Свойства		Паяемые материалы
			σВ, МПа	Тпл, ОС
Оловянно- свинцовые	От ПОС-18 до ПОС-90	Sn 18-90% Sb 0,15-2,5% Pb остальное	28-43	190-277	Медь и ее сплавы, серебро, оцинкован- ное железо
Оловянно- свинцово- кадмиевые	ПОСК-47	Sn 47-50% Pb 32-36% Cd 17-18%		145-180	Медь и ее сплавы, серебро на керамике
Оловянно- свинцово- серебряно- кадмиевые	ПСрК	Sn30%, Pb63%, Cd5%, Ag2%		225	То же
Сплав Вуда		Sn12%, Pb25%, Cd12%, Bi50%		60,5	Различные, особо низ- кие температуры
Оловянно- кадмиево- цинковые		Sn40%, Zn25%, Cd20%, Al15%		200-250	Алюминий и его сплавы
Медно- цинковые	ПМЦ-36, ПМЦ-54	Cu 36-54% Zn остальное	220	825-860	Медь и ее сплавы, сталь
Медно- серебряно- цинковые	От ПСр-25 до ПСр-70	Cu 26-40% Ag 25-70% Zn 4-35%	280-350	720-765	Медь и ее сплавы, сталь, серебро, пла- тина, вольфрам

Флюсы должны: растворять и удалять окислы и загрязнения с поверхности спаиваемых металлов, защищать в процессе пайки поверхность металла и расплавленный припой от окисления; уменьшать поверхностное натяжение; улучшать растекаемость припоя и смачиваемость им соединяемых поверхностей. По своему действию флюсы подразделяют на несколько групп:

- активные или кислотные флюсы на основе активных веществ (HCl, хлористых и фтористых металлов и т.д.). Эти флюсы хорошо растворяют окисные пленки, обеспечивают хорошую адгезию и высокую механическая прочность. Требуют после применения тщательной промывки и полного удаления остатков. При электромонтажной пайке категорически запрещены;

- бескислотные флюсы – канифоль и флюсы, приготавливаемые на ее основе с добавками неактивных веществ (спирта, глицерина);

- активированные флюсы - на основе канифоли с добавками активизаторов - соляно-кислого или фосфорнокислого анилина, салициловой кислоты, соляно-кислого диэтиламина и т.п. Высокая активность позволяет применять такие флюсы для пайки без предварительного удаления окислов после обезжиривания;

- антикоррозийные флюсы на основе фосфорной кислоты с добавлением различных органических соединений и растворителей, а также на основе органических кислот. Остатки этих флюсов не вызывают коррозии.