من وجهة النظر المعدنية، تعتمد خصائص أي معدن على الفرق في درجة الحرارة بين درجة حرارة التشغيل ونقطة الانصهار. بشكل عام، السبائك التي لها نفس البنية الشبكية لها خصائص فيزيائية مماثلة عندما يكون الفرق في درجة الحرارة ثابتًا. أدناه، نقوم بتحليل كيفية تغير هذه الخصائص عند درجة حرارة غير -درجة حرارة الغرفة.
تطبيقات درجات الحرارة المنخفضة-
مع انخفاض درجة الحرارة، قوة الخضوع وقوة الشدلحامزيادة، في حين أن استطالة وتصغير القسم تنخفض بشكل حاد. تزداد الموصلية الكهربائية قليلاً عند درجات الحرارة المنخفضة.
تبلغ درجة حرارة انتقال الطور للقصدير (الشبكة المكعبة التي مركزها الجسم) والقصدير (الشبكة الماسية) 13.2 درجة. يؤدي هذا التحول الطوري (التحول المتآصل) في الحالة الصلبة، الناتج عن التغيرات في الترتيب الذري، إلى هشاشة اللحام. نحن نعلم أن كثافة القصدير هي 7.30 جم/سم3، وكثافة القصدير 4.77 جم/سم3. لذلك، أثناء انتقال مرحلة القصدير، يزداد الحجم بنسبة 26٪، وتفقد القوة بالكامل تقريبًا، أو حتى تختفي تمامًا. لذلك، يجب مراعاة هذا العامل بعناية عند استخدام الجهاز في بيئة ذات درجة حرارة منخفضة-. في مثل هذه الحالات، فإن إضافة ما يزيد قليلًا عن 0.1% من الأنتيمون إلى لحام الرصاص-من القصدير يمكن أن يمنع بشكل فعال هذه المرحلة الانتقالية ويتجنب الخسائر غير الضرورية بسبب الأحداث غير المتوقعة.
-تطبيقات درجات الحرارة المرتفعة
في تطبيقات درجات الحرارة العالية-، تقترب درجة حرارة سبيكة اللحام من نقطة الانصهار، مما يؤدي إلى تقليل قوتها ولكن مع زيادة ليونتها واستطالتها. قام Howard H. Mwnko بتلخيص صيغة تجريبية لحساب درجة حرارة التشغيل القصوى لسبائك لحام معينة لصناعة الإلكترونيات:
تماكس - (تسو - تروم) / 1.5 + تروم
(2.1)
أين:
Tmax - درجة حرارة التشغيل القصوى الموصى بها للسبيكة؛
Troom - درجة حرارة الغرفة، وعادة ما تؤخذ على أنها 20 درجة.
تسو - درجة حرارة نقطة الانصهار للتكوين سهل الانصهار.
على سبيل المثال، درجة T للحام الرصاص من القصدير- بتركيبة سهلة الانصهار (Sn37Pb) هي 183 درجة، لذلك يمكن حساب الحد الأقصى لها على النحو التالي: الضريبة=(183 - 20) / 1.5 + 20=128.7 درجة
من الواضح أنه لا يمكن استخدام لحام الرصاص-كمادة لحام هيكلية في درجة حرارة عالية أو في درجة حرارة الغرفة.
الجنود ذوي الإمكانات الحرارية المنخفضة
في السنوات الأخيرة، طالبت العديد من التطبيقات بتحسين أداء ودقة المعدات الإلكترونية، وخاصة أدوات القياس. أحد أسباب الخطأ هو الإمكانات الكهربية الحرارية للجنود القائم على القصدير-مقارنة بالنحاس. مع جندى الرصاص والقصدير-، تبلغ الإمكانية الحرارية الكهربائية تقريبًا -20 ميكرومتر عند فجوة 2 مم، ومع جندى الكادميوم- القصدير، تبلغ الإمكانية الحرارية تقريبًا 3 ميكرومتر عند فجوة 4 مم. لا يمكن تجاهل مثل هذه الإمكانات الطفيلية الحرارية. ولذلك، تم مؤخراً اعتماد الجنود المضافين للفضة.
