Змочування кварцового скла легкоплавкими припійними розплавами

Abstract

Методом лежачої краплі із застосуванням капілярного очищення металевого розплаву під час досліду вивчено змочування кварцового скла в вакуумі 2•10⁻³ Па і інтервалі температур 400––600 °С. Як рідку фазу використовували чисті метали — індій, олово, свинець та їх сплави ПОС (Pb––30% (мас.) Sn), ПСр-3 (Pb––3% (мас.) Ag), Pb––25% (мас.) In. Металеві розплави не змочують поверхню кварцового скла –– крайові кути змочування більші за 90°. Для покращення змочування в розплави додавали до 5% (мас.) титану. Кути змочування складали за температури 550 °С і витримки 20 хв, відповідно, для In –– 11°, Pb –– 7°, Sn –– 37° (через 60 хв витримки), Pb––Ag –– 9°, Pb––Sn –– 28°, Pb––In –– 12°. Проведені дослідження дозволили вибрати склади припоїв та отримати режими паяння кварцового скла з алюмінієм.

Методом лежащей капли с использованием капиллярной очистки металлического расплава во время опыта изучено смачивание кварцевого стекла в вакууме 2•10⁻³ Па и интервале температур 400––600 °С. В качестве жидкой фазы выбраны чистые металлы: индий, олово, свинец и их сплавы ПОС (Pb––30% (мас.) Sn), ПСр-3 (Pb––3% (мас.) Ag), Pb––25% (мас.) In. Металлические расплавы не смачивают поверхность кварцевого стекла –– краевые углы смачивания q > 90°. Для улучшения смачивания в расплавы добавляли титан до 5% (мас.). Углы смачивания составляли при температуре 550 °С и времени выдержки 20 мин, соответственно, для In –– 11°, Pb –– 7°, Sn –– 37° (через 60 мин выдержки), Pb––Ag –– 9°, Pb––Sn –– 28°, Pb––In –– 12°. Проведенные исследования позволили выбрать составы припоев и получить режимы пайки кварцевого стекла с алюминием.

The wetting a quartz glass in vacuum 2•10⁻³ Pa and in temperature interval 400––600 °C is investigated. The sessile drop method with use of capillary clearing metal melt during experience is applied. As a liquid phase the pure metals indium, tin, lead and their alloys ПОС (Pb––30% (mass) Sn), ПСр-3 (Pb––3% (mass) Ag), Pb––25% (mass) In are used. Metal meltss do not wet the quartz glass surface — contact angle more 90°. The titanium up to 5% (mass) in alloys for improvement of wetting is added. Wetting angle at temperature 550 °С and of 20 min process time, accordingly, for In — 11°, Pb — 7°, Sn — 37° (60 min), Pb––Ag — 9°, Pb––Sn — 28°, Pb––In — 12° was equal. The carried out researches have allowed to choose compound of brazes and to receive modes of the brazing of the quartz glass with aluminum.