Можно ли использовать ортофосфорную кислоту для пайки
Содержание статьи
Ортофосфорная кислота для пайки
Для получения качественных соединений нужно не только специальное оборудование, но и дополнительные расходные материалы. В ходе пайки задействуют флюс с припоем, изготовленным на базе свинца и олова, нередко представляющим собой проволоку. В качестве флюса используют паяльную кислоту, классифицируемую на несколько разновидностей. Наиболее востребована ортофосфорная субстанция.
Особенности и назначение
При продолжительной эксплуатации металлические изделия окисляются, на их поверхности скапливаются загрязнения и пыль. Грязь можно удалить механическим путем с помощью напильника, окислы ликвидируют исключительно химическими составами. Ортофосфорная кислота для пайки предотвращает образование новой мембраны, нивелирует имеющиеся отложения.
Она не только дает возможность очищать металлические поверхности, но и обеспечивает защиту от коррозии, иных негативных явлений.
От других паяльных кислот это вещество отличается составом и концентрацией, его применение полностью себя оправдывает. Обработка металлических поверхностей ортофосфорной кислотой формирует защитную мембрану, предотвращающую появление окислов. Вещество применяют для пайки различных материалов:
- алюминия;
- стали;
- медных сплавов;
- никеля.
Паять следует при температуре выше 350 градусов. В ходе этого процесса происходит разрыхление кислотной мембраны, она отводится на поверхность за счет растворения оксидных слоев. Надежность спаивания достигается благодаря полученной новой пленке.
Состав и свойства
Ортофосфорная кислота представляет собой бесцветное вещество неорганического происхождения. Это гигроскопическая субстанция, обладающая пастообразной структурой. Нагреваясь, она растворяется и становится жидкой. Кислоте присущи хорошие свойства текучести, ее легко убрать водой по окончании работы.
В обычных условиях ортофосфорная кислота представлена бесцветными кристаллами. Чаще всего ее используют для объединения заготовок, выполненных из углеродистой либо низколегированной стали. Этот флюс растворяет оксидную пленку, перемещая ее на поверхность.
После этого на расчищенной области появляется новая мембрана, выполняющая защитную функцию, препятствующая окислению материала.
На финальном этапе работы остатки кислоты смывают водой. Это универсальное вещество, которое подходит для пайки разнообразных материалов, включая изделия из черных и цветных металлов, нержавеющей стали. Плюс ортофосфорной кислоты в сравнении с канифолью состоит в более широком спектре действия и упрощенном процессе паяния. Но существует и отрицательный момент: ее нельзя применять при пайке контактов, поскольку велик риск разъедания материала.
Главным элементом в ортофосфорной кислоте выступает цинк. На его долю приходится не меньше 50%. В соответствии с действующими нормативами, концентрация нерастворяемого осадка не должна быть больше 0,001% от общего объема вещества. Допустимо наличие аммиака в составе, но не более 0,5%.
Это трёхосновная кислота, обладающая средней силой. При контакте с более мощными составами она демонстрирует амфотерность, а в ходе реакции образуется фосфорит. Взаимодействие с водой ведет к возникновению электролитической диссоциации.
Советы по выбору
Ортофосфорная кислота — это лучший выбор для пайки элементов из низкоуглеродистой разновидности стали и иных материалов, трудно поддающихся соединению. Обычно флюс содержит ¾ этого вещества от общего количества. Свою лепту вносят различные добавки, за счет них удается справляться с основными трудностями, имеющими место при спаивании.
Есть ряд нормативов ГОСТа, которым должны следовать изготовители паяльной кислоты, но в реальности они соблюдаются не всегда. По этой причине качество продукции может значительно разниться у различных фирм. Выбирая ортофосфорную кислоту, обращайте внимание на наличие и количество осадка, поскольку он может отрицательно повлиять на качественные характеристики субстанции и, соответственно, на результат пайки.
Также нужно смотреть на цвет кислоту: если он темный, значит, в составе много примесей. Но этот аспект не всегда относят к отрицательным, так как ряд добавок, напротив, улучшает качество пайки.
Нормальным считают светло-желтый оттенок, чересчур темные жидкости не рекомендуется покупать. Перед приобретением всегда смотрите на срок годности состава. Этот момент очень важен, в среднем кислота хранится 6 месяцев.
Меры предосторожности
Ортофосфорную кислоту причисляют к группе токсичных для здоровья веществ, в ходе ее применения необходимо строго соблюдать правила безопасности, не пренебрегать мерами предосторожности. Для хранения этого вещества применяют герметичную тару. Используют кислоту исключительно в помещении, где есть возможность обеспечения хорошего проветривания.
При работе с этим материалом в обязательном порядке нужно пользоваться средствами, предназначенными для индивидуальной защиты. При случайном попадании кислоты на кожу ее смывают мыльной водой. Процедура пайки идентична проведению операций с использованием других разновидностей флюсов. Металлическую поверхность предварительно зачищают механическим способом. Затем ее обрабатывают кислотой.
Подобная манипуляция ликвидирует следы ржавчины и иные загрязнения, существенно повышая качество и прочность получаемых методом спаивания соединений. Важно принимать во внимание, что в условиях агрессивной среды есть вероятность негативного влияния на тонкие детали. Лучше всего свои качества ортофосфорная кислота проявляет при спайке металлов, обладающих высокой температурой плавления.
Как использовать ортофосфорную кислоту смотрите далее.
Источник
Ортофосфорная кислота для пайки
В процессе пайки для устранения всевозможных проблем, например, ржавчины или прочих загрязнений, используются специальные вещества — флюсы, среди которых особым спросом пользуется ортофосфорная кислота. С ее помощью можно не только очистить поверхность металлических элементов, но и обеспечить защиту от коррозионного поражения и иных отрицательных факторов.
Ортофосфорная кислота является неорганическим веществом, представленным при обычных условиях лишенными цвета гигроскопичными кристаллами и выражающимся в химической формуле Н3РО4. При нагревании до температуры, превышающей 213-градусный порог, формула вещества меняется на Н4Р2О7, и кислота преобразуется в пирофосфорную.
При паянии ортофосфорная кислота в большинстве случаев служит для скрепления деталей, изготовленных из стали низколегированного или углеродистого типа, а также из меди. Действие данного флюса направлено на растворение образующейся на поверхности металла и припоя оксидной пленки. Под влиянием кислоты происходит разрыхление этой пленки, которая затем поднимается на поверхность флюса. Далее на расчищенном месте формируется новая, защитная пленка, предотвращающая окисление металлов. В завершение достаточно просто смыть остатки вещества водой.
Данная кислота отличается потрясающей универсальностью, поскольку ее, помимо стали и меди, также можно задействовать при пайке нержавейки, черных металлов и никеля со сплавами. Преимущество данного вещества перед канифолью, кроме широкого спектра действия, заключается еще и более простом процессе пайки. Однако есть и негативный момент: кислоту нельзя применять при паянии контактов, так как высока вероятность, что она просто разъест материал.
Классификация ортофосфорной кислоты
Данное вещество подразделяется на две основных группы в соответствии с областью применения:
- для пищевой промышленности. Активно используется при изготовлении самых разнообразных продуктов питания. В частности, задействуется в качестве регулятора кислотности в газированных напитках, подкислителя для традиционных и плавленых сыров, одной из составляющих разрыхлителя при выпекании хлебобулочной продукции, а также при производстве сахара, колбасы и других продуктов. На упаковках указывается как антиоксидант Е338;
- для технической промышленности. В данном случае имеется в виду широкая сфера применения, начиная от ремонтных мастерских, где она выступает в качестве кислоты для пайки, и заканчивая сельским хозяйством.
Составные элементы и физико-химические свойства
Ортофосфорная кислота имеет вид светло-желтого раствора либо обесцвеченной массы. Основным компонентом в составе выступает хлористый цинк, доля которого составляет не менее 50 процентов. Согласно принятым нормативам, доля нерастворимого осадка не должна быть выше 0,001 процента от всей массы вещества. Допускается содержание аммиака в пределах 0,5 процента.
Как показывает формула Н3РО4, ортофосфорная кислота является трехосновной и имеет среднюю силу. При взаимодействии с более сильными кислотами она проявляет признаки амфотерности, а результатом реакции становится образование фосфорита. Контакт с водой приводит к тому, что возникает процесс электролитической диссоциации.
Кислота относится к категории веществ с довольно высокой степенью опасности, поэтому при работе следует позаботиться о предотвращении ее попадания в глаза и на кожу за счет применения средств индивидуальной защиты. Следует также учитывать, что из-за агрессивности среды существует риск отрицательного воздействия на тонкие детали и элементы. Свои лучшие качества ортофосфорная кислота демонстрирует при спаивании металлов, имеющих высокую температуру плавления.
Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Внешний вид вещества | Жидкость светло-желтого цвета или бесцветная |
| Плотность, г/см³ | 1,69 |
| Растворимость в воде | Хорошая |
| Сила давления паров при стандартных условиях, Па | 4 |
| Содержание ортофосфорной кислоты в структуре флюса, % | 73 |
| Содержание сульфатов, % | 0,35 |
| Количество железа, % | 0,04 |
| Объем тяжелых металлов из группы сероводородов, % | 0,001 |
| Количество мышьяка, % | 0,0005 |
| Объем соединений фтора, % | 0,0005 |
| Содержание трибутилфосфата, % | 0,0005 |
| Объем взвешенных частиц, % | 0,05 |
Как правильно выбрать кислоту
Ортофосфорная кислота считается одним из наилучших средств, когда речь идет о паянии деталей из низкоуглеродистой стали или других материалов, которые тяжело поддаются спаиванию. Как правило, в структуре флюса на долю ортофосфорной кислоты приходится примерно ¾ от общей массы. Значимую роль играют различного рода добавки, поскольку во многом благодаря им удается преодолеть главные сложности, возникающие при спаивании.
Существуют специальные нормативы ГОСТа, которых должны придерживаться производители, однако на практике так бывает не всегда, и качество кислоты может отличаться у разных поставщиков. При выборе следует особое внимание обращать на наличие и объем осадка, так как он негативно сказывается на качестве самой кислоты и, как следствие, на результате пайки.
Также большое значение имеет цвет вещества: более темные оттенки свидетельствуют о большем количестве примесей. Однако данный момент не всегда является негативным, поскольку ряд добавок, наоборот, обеспечивают улучшение свойств спаивания. Тем не менее, нормальным цветом для данной кислоты считается светло-желтый, и излишне темных жидкостей лучше избегать.
Совет! Всегда перед покупкой проверяйте срок годности кислоты. Этот параметр чрезвычайно важен, так как срок хранения кислоты обычно составляет шесть месяцев.
Нюансы использования и пайки с помощью ортофосфорной кислоты
В связи с тем, что ортофосфорная кислота относится к категории вредных для человека веществ, при ее использовании на первый план выходит соблюдение правил безопасности и мер предосторожности. Хранить ее необходимо исключительно в плотно закрывающейся емкости, а непосредственно применять для пайки — только в помещении, где можно обеспечить надлежащее проветривание.
Обязательно следует позаботиться о наличии средств индивидуальной защиты. Если же все-таки произошло попадание кислоты на кожный покров, то необходимо это место тщательно промыть под проточной водой с мылом.
Процесс пайки в целом аналогичен тому, который имеет место при задействовании иных видов флюса: предварительно металлическая поверхность зачищается механическим путем, а уже после этого обрабатывается кислотой. Благодаря этому устраняются остатки ржавчины и прочих загрязнений, вследствие чего значительно улучшается качество и надежность полученных в результате пайки соединений.
Источник
Паяльная кислота ортофосфорная
Опытные мастера — электронщики и домашние радиолюбители знают, что для качественного соединения понадобится не только паяльник, но и дополнительные аксессуары. Для пайки используется флюс и припой, последний выполнен на основе свинца и олова, зачастую предлагается в виде проволоки. Характеристики соотношения проволоки, флюса могут отличаться по параметрам, зависимым от типа изделия.
В качестве второго компонента выступает флюс, распространенная форма применяется в виде канифоли. Она помогает качественно, быстро спаять детали медного состава, провода и другие материалы. Паяльной кислотой возможно работать с материалами латуни, никеля, нержавейки и т.д.
Паяльная кислота
Особенности применения и пайки с паяльной кислотой
Категория, к которой попадает паяльная кислота отличается на фоне других реагентов, обладает рядом положительных свойств. В качестве флюса изделие распространяется только в жидком виде, некоторые составы возможно разбавлять для снижения концентрации при взаимодействии с металлом. Перед тем, как использовать элемент, стоит разобраться, для чего нужна паяльная кислота.
Перед спайкой металлов необходимо подготовить области к применению. При длительной эксплуатации металлы имеют свойство окисляться, на них ложится слой грязи, пыли. Если с грязью возможно справиться механическим способом, при помощи шкурки или напильника, то окислы устраняются только с применением химических растворов. Паяльная кислота помогает предотвратить появление новой пленки, удалить присутствующие отложения.
Чистка металла паяльной кислотой
Основные металлы, которые возможно обработать паяльной кислотой:
- сплавы меди любыми пропорциями;
- железные изделия;
- никель;
- всевозможные сплавы цветных металлов;
- сталь.
Латунные, медные сплавы возможно пропаять с помощью буры. Алюминиевые или стальные изделия никак не соединится без паяльной кислоты. Перед тем, как паять кислотой, деталь обрабатывается от твердых отложений, после пайки смывают водой с малым щелочным содержанием. Разновидности паяльной продукции производятся по стандартам ГОСТ 23178-78, обладают текучестью, пониженной вязкостью.
Виды паяльных кислот и особенности применения
Паяльная кислота подразделяется на два основных вида, вне зависимости от сферы применения, ортофосфорный и соляной тип. Вне зависимости от состава, назначением является удаление окислов, загрязнений с областей пайки. Качественный, аккуратный шов может быть исполнен только при соблюдении условий подготовки металлов. Долговечность материалов повышается за счет образования защитной пленки от окисления на поверхности соединения.
Важно знать, что использовать флюс при работе с электронными платами категорически запрещается. Тонкие и хрупкие элементы могут быть стерты с конструкции платы, кислота для пайки производит токопроводящие соединения. Все эти факторы могут плачевно повлиять на работоспособность узла, конструкции общим состоянием.
Хлорцинковый флюс
Раствор хлористого цинка применяется для пайки соединений железа. Составом является цинк, растворенный соляной кислотой. Производится раствор следующим образом:
- подготавливается гранулированный цинк;
- в зависимости от технического задания, добавляют раствор, либо концентрат;
- после химической реакции цинка, возможно использовать смесь.
Хлористый цинк
Пропорциональные части берутся на примере 1 литр соляного раствора на 400 грамм гранулированного цинка. По окончании работ следует обработать поверхность для прекращения реакции, для этого отлично подходит мыльный раствор. Перед изготовлением самостоятельно, следует помнить, что важно соблюдать последовательность. Кислоту разбавляют цинком, при этом образуются газы, получается достаточно взрывоопасная смесь. Все действия производятся на проветриваемом месте.
Олеиновая кислота
Для пайки алюминиевых сплавов прекрасно подходит олеин. Не применяется чистым видом, доступен только в техническом состоянии. Стабильное состояние достигается путем смешивания олеина с различными жирными кислотами. Далее вступает в реакцию йодид лития, который заканчивает смешивание массы для пайки алюминия.
Пайка олеиновой кислотой позволяет производить стыковку материалов из медных и алюминиевых сплавов, без образования химической пленки и окисления.
Олеиновая кислота Б-115
Флюс используется для защиты от процессов коррозии на стыке, при механическом воздействии, образуется новая пленка, что позволяет не беспокоится о надежности соединения.
Взамен паяльной кислоты, другие флюсы не имеют схожих свойств, возможно применение машинного масла с растертыми опилками, процесс пайки происходит втирание состава при стыковке. При нагревании олеиновый тип паяльной кислоты испаряется, но место пайки залужено, о качественном соединении бессмысленно беспокоится.
Ортофосфорная кислота
При обработке металлов ортофосфорным раствором происходит построение защитной пленки, препятствующей образованию окислов, химических реакций металла. Характеристики раствора состоят в бесцветной субстанции, неорганического рода. Гигроскопичная структура в виде пастообразной структуры взаимодействует при нагревании и растворяется в жидкий состав. Обладает хорошими свойствами текучести, легко убирается водой после работы.
Пайка ортофосфорной кислотой
Применяется ортофосфорная кислота при пайке углеродистых, легированных сталей. Также к работе подходят сплавы меди и никеля, рабочая температура при паяльных работах начинается от 350 градусов. Кислотная пленка разрыхляется, отводится на поверхность путем растворения слоя оксидов. Надежная спайка достигается путем образованной оксидной пленки ортофосфорной кислотой.
Флюс ВТС
Салициловая основа, распространенная составом аспирина, применяется как составляющая часть флюса для пайки. Наиболее широко применяется к работе с драгоценными металлами, ввиду слабого взаимодействия с частицами изделия.
Основное преимущество, это защита от окисления места пайки, нет необходимости удалять флюс, если только не предъявляются дополнительные требования.
Флюс-паста ВТС
Универсальность применения, дешевое изготовление позволяют применять паяльную кислоту на основе салициловых соединений. Едкие выделения предполагают рабочую вытяжку при выполнении паяльных действий, также отрицательной стороной является плохое взаимодействие с алюминием.
Возможно использовать подручные средства, достаточно растереть таблетку аспирина или другой препарат, содержащий салициловую кислоту. Наносится порошок на место пайки, при работе с проводами пайку возможно производить прямо на таблетке. Более удобная смесь изготавливается совместно с вазелином, пропорциями 1 к 2, пасту легко наносить на место пайки тампоном, удалять по окончанию работ.
Преимущества кислоты
Каждый состав имеет определенные преимущества, паяльные аксессуары не исключение.
Пайка алюминия кислотой
Основные положительные стороны:
- Удобство процесса, пайка позволяет обработать контакт в труднодоступном месте, за счет свойств текучести.
- Повышенная агрессивность позволяет разрушать оксидные пленки, отложения ржавчины. Обычно оксидные пленки не видны глазу, поэтому соединение обрабатывается обязательным порядком.
- О последующем образовании оксидной пленки можно не беспокоится, паяльная кислота противодействует этому, даже механических воздействиях.
- Разнообразие металлов, с которыми возможно производить действия, позволяет использовать раствор при каждой работе.
Недостатки
Кроме положительных сторон, имеются и некоторые недостатки, способные ограничить использование химического элемента:
- Категорически запрещается использовать кислоты при работе с радиосхемами, мелкой электроникой. Свойства некоторых составов таковы, что происходит разрушение дорожек при обработке и нарастании новых токопроводных элементов.
- Срок хранения занижен, по причинам летучести газов, поэтому приобрести с запасом данные флюсы не получится. К условиям хранения также поставлены требования, не соблюдение которых может привести к порче материала;
- Состав вреден для человека при вдыхании, попадании на кожу. Рекомендуется использовать средства индивидуальной защиты при массовых работах, пайку производить в хорошо проветриваемом помещении.
Состав и физико-химические свойства
Ортофосфорная кислота имеет формулу Н3РО4, которая состоит из самого фосфора и диэтиламида. Пропорции могут быть различными от требуемой концентрации, в большинстве случаев используется соотношение 1 к 4. Существует разновидность кислоты с примесями цинка соотношениями 1 к 2 частям раствора.
Формула ортофосфорной кислоты
Основные свойства материала подразумевают агрессивность. Активное взаимодействие происходит с любым материалом, этот факт требует бережного отношения к соединениям. Во время работы необходимо придерживаться особых правил, т.к. может произойти положительный либо отрицательный вариант. Жидкая форма позволяет проникать составу в труднодоступные места, достигать высокой прочности спаивания. Основными видами паяльной кислоты являются растворы, так как 100% концентрация не позволит производить работы с большинством металлов.
Особенности выбора
Подбор состава паяльной кислоты происходит в соответствие с рабочей поверхностью материала. Основным критерием должно быть качество раствора, т.к. неправильную концентрацию всегда можно понизить ее в домашних условиях. Не допустимо к применению составов с наличием осадка или помутнения емкости.
Важно помнить, что жидкие флюсы, одни из немногих паяльных принадлежностей, имеющих срок годности, на который необходимо обращать внимание перед применением.
Сложный выбор всегда не дает покоя при покупке. Составы разные, на рынке существует большое количество производителей. Необходимо определить, какой тип работ будет производиться, для этого изучается предназначение состава паяльной кислоты. Ортофосфорные составы наиболее распространены, хорошо борются с окислами и не столь агрессивны. Соляная более универсальна, т.к. применяется к множеству металлов. Серная наиболее активный вариант, используется при пайке толстых изделий.
Изготовление своими руками
При наличии некоторых знаний и подручных материалов, возможно изготовить паяльную кислоту в домашних условиях. Набор ингредиентов не велик, их можно приобрести в хозяйственном магазине:
- соляная кислота в чистом виде;
- кусковой цинк, который реализуется отделом химических реактивов, если не представляется возможности приобрести, аккуратно раскрывается пальчиковая батарея;
- емкость из стекла или керамического материала.
Паяльная кислота изготавливается своими руками определенной последовательностью. Необходимо заполнить емкость кусками цинка, затем заполнить соляным раствором. Действия производятся в хорошо проветриваемом помещении, при попадании раствора на кожу, необходимо сразу же промыть проточной водой. После, изготовления масса, переливается в герметичную емкость для правильного хранения.
Меры предосторожности
Агрессивные свойства требуют особого подхода к технике безопасности. Хранение производится заводской упаковкой, огражденном месте от прямых солнечных лучей.
Производить работы лучше при хорошем проветривании, используя необходимые средства защиты.
Кожные покровы на агрессивные вещества реагируют отрицательно. При попадании на руки, необходимо сразу промыть водой, хозяйственным мылом. Вдыхание может привести к раздражению ротовой полости, а при попадании в глаза необходимо обратится за помощью к специалистам.
Особенности пайки металлов
Для качественного соединения важно придерживаться определенных инструкций, работа отличается от спаивания обычным припоем.
Паяльная кислота используется во многих случаях, перед работами важно следовать шагам:
- Грубые загрязнения, окисления металла очищаются наждачной бумагой или напильником.
- Аккуратно наносится флюс с помощью кисточки или специального дозатора, раствор находится в жидком состоянии, поэтому легко растекается по поверхности.
- Лужение происходит с нанесением припоя, изделия скрепляются между собой.
После окончания процесса необходимо удалить остатки раствора. Сделать это можно обычной мыльной водой или раствором соды.
Источник