Для чего нужна ортофосфорная кислота при пайке

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:

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

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

Применение для пайки ортофосфорной кислоты

Прочное соединение элементов между собой достигается специальными инструментами и отдельными расходными материалами. При спаивании используют с припоем флюс, который изготавливают из свинца и олова. Флюс представляет ортофосфорная кислота для пайки.

Область применения

Ортофосфорный реагент состоит из органических веществ, поэтому считается относительно безвредным продуктом. Он используется для спаивания медных деталей, а также соединения элементов из низкоуглеродистой стали.

Химические свойства паяльной ортофосфорной кислоты разнообразны. Данное вещество используют во многих сферах хозяйственной деятельности, таких как:

В металлургии ортофосфат используют для пайки в качестве флюса. Также он очищает ржавчину. Вещество наносится на детали, как защитное покрытие фосфатами.

При проведении реакций органического синтеза ортофосфат применяют как катализатор. Добавляют вещество и при производстве моющих химических средств.

В текстильной промышленности добавляют смесь ортофосфорную для обрабатывания тканей от возгорания.

Пищевая промышленность не обходится без применения ортофосфорного реагента. Им подкисляют многие пищевые продукты при производстве. Фосфорные удобрения широко используют в сельском хозяйстве.

Из кислоты изготавливают растворы для пробуривания скважин.

Строительные материалы содержат в своем составе ортофосфат, который активно защищает материал от огня.

Но мы рассмотрим применение ортофосфорной кислоты в качестве флюса для пайки.

Состав и физико-химические свойства

Смесь ортофосфорная — это бесцветный раствор или слегка желтоватая масса. Наполовину вещество состоит из хлористого цинка, разрешается добавление 0,5% аммиака. Осадок, который не растворяется, допустим в минимальном количестве (0,001%) от общей массы. Вещество средней силы, трехосновное. Может проявлять амфотерные признаки. К основным свойствам относятся такие:

Реагент является агрессивной средой, поэтому тонкие контакты от его воздействия могут пострадать. Так как ортофосфорное вещество будет негативно сказываться на данных элементах.

Как правильно выбрать

Кислота ортофосфорная применяется в тех случаях, когда приходится спаивать детали со сложными свойствами. Зачастую состав флюса включает в себя ортофосфорную кислоту (почти три четвертых части от общей массы). Добавки, входящие в состав смеси помогают при спайке тяжелых металлов.

Производители должны опираться на нормативные данные государственного стандарта. Но не всегда вещество бывает качественным, так как поставщики поставляют разный по качеству товар. Поэтому при покупке кислоты надо обращать внимание на такие ее особенности:

От использования реагента, имеющим мутный темный тон, лучше отказаться. Нельзя забывать о том, что срок годности ортофосфора составляет шесть месяцев. Дальше применять вещество не рекомендуется, так как свойства свои оно теряет.

Перед спаиванием металлических элементов специалисты предлагают хороший способ проверки надежности ортофосфорной кислоты:

Если на поверхности детали появились маленькие шарики, то вещество не годится для работы. Расплав должен равномерно размещаться по пластине. После проведенного опыта поверхность детали хорошо смывают. Если под флюсом пятно оказалось чистым, то значит активность пайки отличная, а металл имеет хорошую защиту.

Как паять ортофосфорной кислотой

Продукт на основе фосфора является вредным веществом для человека, поэтому при работе с данной смесью следует соблюдать определенные меры предосторожности. Флюс ортофосфорной кислоты необходимо хранить в плотно закрывающейся таре.

Рабочее место должно иметь принудительное проветривание. Человеку надо защитить глаза, органы дыхания. Для этого есть специальные маски, респираторы и очки.

Бывают случаи, когда флюс попадает в глаза, тогда их сразу необходимо промыть проточной водой. Руки после работы также тщательно моются с мылом.

Процесс спаивания происходит по такому плану:

Работа, выполненная таким образом, дает прочное качественное соединение элементов.

Так как ортофосфорная кислота предназначена для соединения сложных сплавов из металла, то она обладает высокой активностью. Для снижения быстроты реакции смесь разбавляют изопропанолом или этанолом.

Определенные виды смеси, которые продают в магазинах, уже имеют в своем составе добавки. Например, флюс ФИМ комплексно действует на легкоплавкие материалы. В его составе этиловый спирт и ортофосфат, которые еще разбавлены водой.

Мастер перед работой должен правильно подобрать вещество для пайки. Все компоненты, входящие в состав должны иметь правильное соотношение.

Источник

Кислота для пайки оловом

Кислота для пайки оловом может пригодиться в тех случаях, когда необходимо паять не только медные, но и латунные, а также бронзовые заготовки. Паяльная кислота способствует эффективному удалению оксидного пленочного слоя со спаиваемых поверхностей. Правильная подготовка основания перед пайкой является залогом качественного выполнения работ.

При этом стоит знать, что любая кислота создаёт агрессивную среду, которая способствует разрушению различных компонентов на её пути. Поэтому использовать паяльную кислоту нужно правильно и, обдумано, чтобы не навредить спаиваемым деталям.

Флюс на основе соляной кислоты

Для изготовления этого кислотного флюса используется соляная кислота с цинком. Подобного рода состав можно использовать для лужения нержавейки, меди и алюминия, а также серебра.

Чтобы сделать флюс из соляной кислоты понадобится один литр концентрированной кислоты, и около 412 граммов цинка. Для приготовления кислотного флюса используют только керамическую или стеклянную посуду.

Сначала в емкость помещается цинк, а затем наливается соляная кислота. При этом важно соблюдать одну особенность: емкость должна быть всего лишь на ¾ заполнена соляной кислотой. Связано это с тем, что при соединении данных компонентов образуется бурная реакция.

Многие задаются вопросом — где взять соляную кислоту и цинк. Первый компонент продаётся в магазинах химических реактивов. Цинк можно извлечь из старых пальчиковых батареек.

Очень важно знать, что в процессе растворения цинка в соляной кислоте в воздух будет выделяться водород. Поэтому помещение для приготовления флюса из соляной кислоты должно быть хорошо проветриваемым. После того, как жидкость станет абсолютно прозрачной, её можно аккуратно переливать в стеклянную емкость и использовать по назначению.

Флюс из ортофосфорной кислоты

Ортофосфорная кислота не менее эффективно борется с окислами и оксидной пленкой. Нанесение на поверхность металла флюса из ортофосфорной кислоты предупреждает возобновление оксидной пленки в дальнейшем.

Также ортофосфорная кислота является основным компонентом различных составов, которые предназначены для обработки металла против коррозии.

В пайке ортофосфорную кислоту используют даже в неразбавленном виде, если необходимо паять изделия из хрома или никеля. Флюс на основе ортофосфорной кислоты содержит 1/3 часть этилового спирта или этанола.

Остальными компонентами является ортофосфорная кислота, порядка 32%, и канифоль — 6%. Также при изготовлении некоторых кислотных флюсов, в ортофосфорной кислоте разбавляется хлористый цинк. Процентный состав цинка в таком флюсе может достигать 50%.

Применение флюса на основе ортофосфорной кислоты не ограничивается лишь пайкой никеля. Паять таким флюсом можно практически любой металл — медь, алюминий, нержавейку, легированные стали.

Из классических флюсов на основе ортофосфорной кислоты, которые можно найти в продаже, следует выделить активный флюс Ф-38. Данный флюс предназначен для пайки изделий из меди и её сплавов, а также хромоникелевых сплавов и различных сталей.

Источник

Ортофосфорная кислота для пайки

Если использование канифоли не позволяет качественно спаять необходимые элементы между собой, потребуется прибегнуть к применению паяльной кислоты (флюса). Она способствует снятию оксидной пленки со спаиваемых деталей и отлично подготавливает их к процедуре паяния.

В качестве флюса может выступать орто фосфорная кислота H₃PO₄. Она применяется для лужения меди и ее сплавов – латуни и бронзы, нержавеющих, драгоценных и черных металлов, сплавов никеля, алюминия, низколегированных сталей и даже чугуна.

Реагент создает идеальные условия для взаимодействия припоя с деталями: убирает загрязнения и окислы, не допускает развития окислительного процесса и уменьшает натяжение припоя для его более свободного распространения. В результате его применения обеспечивается надежное спаивание элементов. Но не следует использовать его для компоновки плат, так как реагент является агрессивным и способствует разрушению медных дорожек.

Меры безопасности

Соединение вызывает химические ожоги, а при вдыхании его паров поражаются органы дыхания, поэтому при работе с ним необходимо соблюдать правила безопасности и использовать средства защиты: очки, резиновые перчатки, респиратор.

Процедуры следует проводить только в хорошо проветриваемых помещениях. При попадании реагента на кожу пораженный участок необходимо тщательно промыть 6 %-ным щелочным раствором или водой с мылом.

Ортофосфорная кислота: применение для пайки

Данный материал используется для очищения металлических элементов от ржавчины и для пайки вместе с другими компонентами в качестве флюса. При нагревании он образует пирофосфорную кислоту, которая обезжиривает металлические поверхности. В зависимости от типа металла рассчитывают долю кислотного соединения в составе – она может быть от 32 % до 100 %.

Если планируется паять металлические детали (радиатор, трубы, ведра, кастрюли), их поверхность тщательно зачищается наждачной бумагой или напильником. На зачищенные зоны наносится кисточкой кислотный раствор, а затем на поверхности расплавляют паяльником припой до жидкого состояния. Жидкий припой проводит облуживание зачищенных участков, а кислотный раствор при кипении выходит на поверхность.

После застывания припоя спаянные детали герметично и надежно фиксируются. Паять следует открытым огнем от газовой горелки или мощным паяльником: источник тепла подбирается в зависимости от температуры плавления припоя и площади разогреваемой поверхности. Остатки состава необходимо смыть мыльным, щелочным раствором с водой, чтобы предотвратить дальнейшее развитие коррозии. Качественно выполненная пайка будет иметь гладкую и ровную поверхность.

Источник

Паяльная кислота ортофосфорная — состав, назначение, чем заменить

Паяльные работы предусматривают обязательное использование качественного флюса, который обеспечивает надежное спаивание материала и припоя, а также высокую электропроводность и длительный срок службы. В качестве флюса часто применяют кислоту для пайки. Существует несколько видов таких химических соединений. Состав паяльной кислоты напрямую влияет на область ее применения.

Классификация ортофосфорной кислоты

Данное вещество подразделяется на две основных группы в соответствии с областью применения:

Для чего нужны кислотные флюсы

Кислота обеспечивает наилучшую среду для контакта припоя с деталями на как можно большей площади:

Рисунок 2. Устройство солевой батарейки.

Результатом этого становится более надежное соединение спаиваемых деталей.

Разные металлы требуют и применения разных паяльных кислот, но сразу следует усвоить, что кислотные флюсы не следует применять при сборке плат, ведь они являются агрессивной средой, способной разрушительно воздействовать на все их компоненты. Кроме того, кислоты — отличные электропроводники, умеющие создать для тока дополнительные (и нежелательные) каналы прохождения. Полагаться на нейтрализацию кислотной среды после спайки не следует.

Для чего при сварке нужен кислородный баллон.

Как пользоваться плазменным резаком.

О сварке алюминия полуавтоматом читайте здесь.

Разновидности кислотных флюсов и их состав

Специалисты используют для пайки несколько видов паяльных кислот. Их различают по составу и свойствам применения:

Благодаря агрессивному воздействию кислоты, с поверхности материала устраняется оксидный налет и остатки ржавчины.

Плюсы и минусы паяльной кислоты

Раствор имеет ряд несомненных положительных свойств:

Разумеется, есть и минусы:

Паяльная кислота широко применяется при пайке миниатюрных небольших предметов, так как выпускается в жидкой форме.

Хлорцинковый кислотный флюс

Чаще всего для лужения спаиваемых деталей используется флюс, который свободно продается в магазинах. Производители, не мудрствуя лукаво, называют его «Кислота паяльная» (рис. 1). В аннотациях к флюсу они указывают на сферы его применения. Как правило, это пайка и лужение меди, серебра и различных сплавов железа, в том числе и чугуна.

Основой паяльной кислоты являются соединения хлористого цинка, то есть она представляет собой раствор металла в соляной кислоте.

Изготовление паяльной кислоты в домашних условиях

Несмотря на доступность этого активного флюса в магазинах, многие домашние мастера интересуются, можно ли сделать его своими руками. Создание паяльной кислоты не представляет особых трудностей. Для ее изготовления необходимы:

Чтобы получить флюс, его вещества добавляются в следующих пропорциях:

Вначале в лабораторную емкость (стеклянную, керамическую, фарфоровую) помещается цинк, а уже потом в посуду наливается соляная кислота. Заливать ее следует с особой осторожностью, а уровень HCl в емкости не должен превышать ¾ ее объема. После окончания реакции растворения с выделением водорода (прекращения образования в жидкости пузырьков) и осветления до прозрачности готовый состав переливается в другую, плотно закрывающуюся посуду. Соляная кислота и гранулированный цинк продаются в магазинах химреактивов, но металлический реагент можно добыть и в отслуживших свой срок солевых элементах питания (пальчиковых батарейках) типов «АА», «ААА» и т.п. (рис. 2).

При самостоятельном приготовлении активного флюса необходимо соблюдать меры предосторожности. В лабораторных условиях реактив готовится в специальных шкафах, оборудованных вытяжкой. В домашних условиях следует применять средства защиты кожи, органов дыхания, глаз. Растворение цинка лучше проводить вне помещения или в усиленно проветриваемой комнате, так как при реакции активно выделяется водород. Смешивать реагенты для получения хлористого цинка следует вблизи источника воды.

Схема промывания глаз от флюса.

При попадании кислоты на кожу или глаза реактив нужно смывать большим количеством проточной воды.

Вещество, разлитое на какую-нибудь поверхность, смывается раствором воды с нейтрализующей действие кислоты щелочью (питьевой содой). Следует сказать и несколько слов о хранении хлороводородной кислоты.

Емкости с ней должны плотно закрываться и содержаться в затемненном и прохладном месте. Доступ детей к кислоте должен быть исключен.

В качестве флюса можно использовать и чистую соляную кислоту. Она применяется для подготовки к спаиванию деталей из железа (к примеру, кровельного).

Технические характеристики

Еще одна распространенная паяльная кислота — ортофосфорная (H3PO4). Она успешно справляется с удалением оксидов с поверхностей металлов и защищает их от образования новых соединений с кислородом, образующих на металле препятствующую спаиванию деталей пленку. Неслучайно ортофосфорная кислота входит в состав большинства средств для антикоррозийной обработки стальных конструкций.

Для пайки сплавов хрома и никеля кислота применяется не в чистом виде. Флюс почти на 1/3 состоит из этилового спирта. На долю H3PO4 приходится 32%, и 6% в составе занимает канифоль. В иных составах для лужения и паяния объем кислоты может доходить почти до 100%. Зачастую ортофосфорная кислота разводится вместе с хлористым цинком, массовое содержание которого во флюсе может колебаться от 50% до тысячных долей процента. H3PO4 применяется не только для соединения деталей из никелевых сплавов, ее используют для пайки изделий из низколегированной стали и чистой меди или ее сплавов.

Таблица кислотных флюсов.

Ортофосфорная кислота входит в состав активного флюса Ф-38 Н, с помощью которого проводится пайка:

Ф-38 Н применяется для пайки в местах с затрудненным доступом и защищает спаянные детали от коррозии. В его составе:

Ортофосфорная кислота взрыво- и пожаробезопасна, но работа с ней и ее хранение должны проводиться с соблюдением всех мер предосторожности. Смывать вещество после попадания на кожу или глаза также следует проточной водой. Длительность промывания составляет не менее 10-ти минут.

Как выбрать паяльную кислоту

Примечательно, что если в веществе в большом количестве присутствует видимый осадок, то можно утверждать, что используемая кислота некачественная или старая.

Выбирать флюс необходимо с учетом области его применения, поскольку этим определяются не только его составные компоненты, но и то какая интенсивность раствора должна быть.

Выполнять подбор раствора необходимо с учетом толщин и габаритов обрабатываемых деталей. При этом при работе с контактами и деликатными элементами любая кислота должна предварительно разбавляться.

Видео «Изготовление паяльной кислоты своими руками»

Флюсы из аспирина и салициловой кислоты

Кто-то из умельцев, не найдя в доме канифоли или иного флюса, догадался использовать для обработки элементов перед пайкой обычный аспирин. Таблеткой ацетилсалициловой кислоты можно воспользоваться при ремонте бытовых приборов. Правда, при нагревании аспирина образуются едкие пары, поэтому работать с ацетилсалициловым флюсом следует в проветриваемом помещении. Один из способов лужения: посыпать порошком аспирина деталь. По-другому, провода кладутся на целую таблетку и прогреваются паяльником.

На основе салициловой кислоты выпускается флюс ВТС, который часто используется в электромонтаже. Этот состав обеспечивает защиту спаянным деталям от коррозии, поэтому ему отдается предпочтение при проведении такого рода операций. ВТС применяется для обработки меди и ее сплавов, а также элементов из драгоценных металлов. В состав флюса входят:

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.

Как обрабатывать детали кислотой

Жидкие флюсы наносятся на поверхности кисточкой. В этом случае обеспечивается более точное и равномерное смачивание ими подлежащих пайке элементов, поэтому кисточка должна находиться в любом комплекте для паяния. В то же время, как уже писалось выше, и более активные флюсы, и менее активные в той или иной степени разрушающе воздействуют и на соединенные поверхности, и на припой. Если по окончании работы не удалить флюс, то на стальных деталях, к примеру, процессы ржавления будут протекать в гораздо более быстрых темпах.

Чтобы исключить подобное, после пайки покрытые флюсом детали нужно обработать нейтрализаторами. Самый простой из них — вода. Чтобы удалить Ф-38 Н, ничего, кроме нее, применять не надо. Хорошо нейтрализует действие соляной, ортофосфорной, ацетилсалициловой кислоты сода, так как является основанием. После пайки на детали следует нанести содовый раствор, который затем смывается водой. Остатки ВТС удаляются спиртом или ацетоном.

Источник