Легкоплавкие сплавы металлов
Перейти к навигации
Перейти к поиску
Легкоплавкие сплавы, это, в основном, эвтектические сплавы металлов имеющие низкие точки плавления (как правило ниже температуры плавления олова). В основном к легкоплавким сплавам относят сплавы, стабильные на воздухе, хотя сплавы щелочных металлов способны к образованию легкоплавких эвтектик и тоже должны быть отнесены к группе легкоплавких сплавов. Для получения широкоприменяемых в технике и имеющих большое практическое значения легкоплавких сплавов, используют свинец, висмут, олово, кадмий, таллий, ртуть, индий, галлий и иногда цинк. Нижним пределом температуры расплавления среди всех известных легкоплавких сплавов принята температура плавления амальгамы таллия (-61°С), а верхним пределом температура плавления чистого олова, хотя в настоящее время имеются сплавы системы натрий-калий-цезий с рекордно низкой температурой плавления -78°С!
Виды, группы и составы легкоплавких сплавов[править | править код]
Легкоплавкие сплавы применяемые в современной мировой промышленности:
| Состав сплава |
Тпл, °C |
Плотность г/см3 |
Область применения |
Примечание | Другие сведения |
|---|---|---|---|---|---|
| висмут 76,5%,таллий 23,5% | 198 | Т, П | Кислотоупорен | Эвтектический сплав | |
| олово 89%,цинк 11% | 198 | Т, П | |||
| висмут 47,5%,таллий 52,5% | 188 | Т | Эвтектический сплав | ||
| висмут 44,2%,свинец 9,8%,таллий 48% | 186 | Т | ∑? | Эвтектический сплав | |
| олово 62%,свинец 38% | 183 | 8,5 | Т, П | Эвтектический сплав, ~ПОС 61 | |
| олово 64%,свинец 36% | 181 | Т, П | |||
| натрий 70%,ртуть 30% | 181 | Т | Хим.акт, Токсичен. | ||
| кадмий 32%,олово 68% | 177(178) | Т, П | Эвтектический сплав | ||
| свинец 32%,олово 68% | 177 | Т, П | |||
| висмут 12,8%,свинец 49%,олово 38,2% | 172 | Т, П | |||
| калий 80%,таллий 20% | 165 | Т | Хим.акт | ||
| висмут 13,3%,свинец 46%,олово 40,1% | 165 | Т, П | ∑? | ||
| висмут 10,5%,свинец 42%,олово 47,5% | 160 | Т, П | |||
| висмут 13,7%,свинец 44,8%,олово 41,5% | 160 | Т, П | Эвтектический сплав | ||
| висмут 16%,свинец 36%,олово 48% | 155 | Т, П | |||
| висмут 18,1%,свинец 36,2%,олово 45,7% | 151 | Т, П | |||
| висмут 25%,свинец 50%,олово 25% | 149 | Т, П | |||
| висмут 62,5%,кадмий 37,5% | 149 | Т, П | |||
| висмут 19%,свинец 38%,олово 43% | 148 | Т, П | |||
| висмут 50%,свинец 50% | 145 | Т, П | |||
| свинец 32%,олово 50%,кадмий 18% | 145 | Т, П | |||
| висмут 60%,кадмий 40% | 144 | Т, П | Эвтектический сплав | ||
| свинец 42%,олово 37% | 143 | Т, П | ∑? | ||
| кадмий 18,2%,свинец 30,6%,олово 51,2% | 142 | 8,8 | Т, П | ~ПОСК 50-18 | |
| висмут 57%,таллий 43% | 139 | Т | Эвтектический сплав | ||
| висмут 57%,олово 43% | 138 | Т, П | Эвтектический сплав | ||
| висмут 58%,олово 42% | 136,5 | Т, П | |||
| ртуть 70%,калий 30% | 135 | Т | Хим.акт, Токсичен. | ||
| калий 90%,таллий 10% | 133 | Т | Хим.акт | ||
| висмут 28,5%,свинец 43%,олово 28,5% | 132 | Т, П | |||
| висмут 56%,олово 40%,цинк 4% | 130 | Т, П | Эвтектический сплав | ||
| висмут 43%,свинец 43%,олово 13% | 128 | Т, П | ∑? | ||
| висмут 27,2%,свинец 44,5%,олово 33,3% | 127 | Т, П | ∑? | ||
| висмут 56,5%,олово 43,5% | 125 | Т, П | Эвтектический сплав | ||
| висмут 56%,свинец 44% | 125 | Т, П | |||
| висмут 55,5%,свинец 44,5% | 124 | Т, П | Эвтектический сплав | ||
| висмут 33,4%,свинец 33,3%,олово 33,3% | 123 | Т, П | ~ПОСВ 33 | ||
| висмут 36,5%,свинец 36,5%,олово 27% | 117 | Т, П | |||
| висмут 40%,свинец 40%,олово 20% | 113 | Т, П | Висмутовый Сплав | ||
| висмут 42,1%,свинец 42,1%,олово 15,8% | 108 | Т, П | |||
| висмут 48%,свинец 28,5%,олово 14,5%,ртуть 9% | 105 | Т | |||
| висмут 53%,олово 26%,кадмий 21% | 103 | Т, П | |||
| висмут 54,4%,свинец 25,8%,олово 19,8% | 101 | Т, П | |||
| висмут 50%,свинец 28%,олово 22% | 100 | Т, П | Сплав Роуза(Розе) | ||
| висмут 50%,свинец 40%,олово 10% | 100 | Т, П | |||
| висмут 40%,свинец 20%,олово 40% | 100 | Т, П, М | |||
| висмут 47%,свинец 35,3%,олово 17,7% | 98 | Т, П, М | |||
| висмут 52,5%,свинец 32%,олово 12,5% | 96 | Т, П, М | ∑? | ||
| висмут 52%,свинец 32%,олово 16% | 96 | Т, П, М | |||
| висмут 50%,олово 25%,кадмий 25% | 95 | Т, П, М | |||
| висмут 49,9%,свинец 43,4%,кадмий 6,7% | 95 | Т, П, М | |||
| висмут 50%,свинец 31%,олово 19% | 94,5 | Т, П, М | |||
| висмут 50%,свинец 31,2%,олово 18,8% | 94 | Т, П, М | Сплав Ньютона | ||
| висмут 50%,свинец 25%,олово 25% | 93(93,75) | Т, П, М | |||
| висмут 50%,свинец 30%,олово 20% | 92(91,6) | Т, П, М | Сплав Лихтенберга | ||
| висмут 52%,кадмий 8%,свинец 40% | 91,5 | Т, П, М | |||
| висмут 51,6%,кадмий 8,1%,свинец 40,3% | 91 | Т, П, М | |||
| висмут 55,2%,свинец 33,3%,таллий 11,5% | 91 | Т | Эвтектический сплав | ||
| натрий 50%,ртуть 50% | 90 | Т | Хим.акт, Токсичен. | ||
| натрий 90%,ртуть 10% | 90 | Т | Хим.акт, Токсичен. | ||
| висмут 50%,олово 25%,свинец 25% | 90 | Т, П, М | ~ПОСВ 50, сплав Розе | ||
| висмут 53,2%,кадмий 7,1%,свинец 39,7% | 89,5 | Т, П, М | |||
| натрий 96,7%,золото 3,3% | 80 | Т | Хим.акт. | Эвтектический сплав | |
| натрий 80%,ртуть 20% | 80 | Т | Хим.акт, Токсичен. | ||
| висмут 35,3%,кадмий 9,5%,свинец 35,1%,олово 20,1% | 80 | Т, П, М | |||
| висмут 58%,индий 17%,олово 25% | 79 | Т, П, М | Эвтектический сплав | ||
| натрий 90%,калий 10% | 77 | Т | Хим.акт | ||
| висмут 50%,свинец 34,5%,олово 9,3%,кадмий 6,2% | 77 | Т, П, М | |||
| висмут 50%,свинец 34,4%,олово 9,4%,кадмий 6,2% | 76,5 | Т, П, М | |||
| висмут 27,5%,кадмий 34,5%,свинец 27,5%,олово 10,5% | 75 | Т, П, М | |||
| висмут 33,7%,индий 65,3% | 72 | Т, П, М | ∑? | Эвтектический сплав | |
| висмут 38,4%,свинец 30,8%,олово 15,4%,кадмий 15,4% | 71 | Т, П, М | |||
| висмут 49,5%,свинец 27,27%,олово 13,13%,кадмий 10,1% | 70 | Т, П, М | Эвтектический сплав | ||
| висмут 50%,свинец 26,3%,олово 13,3%,кадмий 10% | 70 | Т, П, М | ∑? | ||
| натрий 70%,ртуть 30% | 70 | Т | Хим.акт, Токсичен. | ||
| висмут 48,8%,свинец 24,3%,олово 13,8%,кадмий 13,1% | 68,5 | Т, П, М | |||
| висмут 52,2%,свинец 26%,олово 14,8%,кадмий 7% | 68,5 | Т, П, М | |||
| висмут 50,1%,свинец 22,6%,олово 13,3%,кадмий 10% | 68 | Т, П, М | ∑? | Сплав Липовица | |
| висмут 50%,свинец 25%,олово 2,5%,кадмий 12,5% | 68 | Т, П, М | ∑? | Сплав Вуда | |
| висмут 50,4%,свинец 25,1%,олово 14,3%,кадмий 10,2% | 67,5 | Т, П, М | Сплав Вуда | ||
| висмут 50,1%,свинец 24,9%,олово 14,2%,кадмий 10,8% | 65,5 | Т, П, М | Сплав Вуда | ||
| натрий 99%,таллий 1% | 64 | Т | Хим.акт | Эвтектический сплав | |
| висмут 50,0%,олово 12,5%,свинец 25%,кадмий 12,5% | 60,5 | Т, П, М, Ж | |||
| висмут 53,5%,олово 19%,свинец 17%,ртуть 10,5% | 60 | Т | токсичен | ||
| натрий 60%,ртуть 40% | 60 | Т | Хим.акт.Токсичен. | ||
| натрий 80%,калий 20% | 58 | Т | Хим.акт. | ||
| висмут 49,4%,индий 21%,свинец 18%,олово 11,6% | 57 | Т, П, М, Ж | Эвтектический сплав | ||
| ртуть 70%,натрий 30% | 55 | Т | токсичен, реаг.с водой. | ||
| висмут 42%,свинец 32%,ртуть 20%,кадмий 6% | 50 | Т | токсичен | ||
| висмут 36%,ртуть 30%,свинец 28%,кадмий 6% | 48 | Т | токсичен | ||
| висмут 47,7%,индий 19,1%,олово 8,3%,кадмий 5,3%,свинец 22,6% | 47 | Т, П, М, Ж | ∑? | Эвтектический сплав | |
| натрий 50%,ртуть 50% | 45 | Т | Хим.акт. | ||
| висмут 40,2%,кадмий 8,1%,индий 17,8%,свинец 22,2%,олово 10,7%,таллий 1% | 41,5 | Т, П, М, Ж | |||
| натрий 70%,калий 30% | 41 | Т | ∑?Хим.акт. | ||
| натрий 60%,калий 40% | 26 | Т | Хим.акт. | ||
| галлий 95%,цинк 5% | 25 | 5,95 | Т | Эвтектический сплав? | |
| натрий 85,2%,ртуть 14,8% | 21,4 | Т | Хим.акт. | ||
| галлий 92%,олово 8% | 20 | Т | Эвтектический сплав? | ||
| натрий 56%,калий 44% | 19 | Т | Хим.акт. | ||
| калий 90%,натрий 10% | 17,5 | Т | Хим.акт. | ||
| галлий 82%, олово 12%, цинк 6% | 17 | 6,13 | Т | ||
| галлий 76%,индий 24% | 16 | 6,235 | Т | ||
| галлий 67%,индий 29%,цинк 4% | 13 | 6,355 | Т | ||
| калий 50%,натрий 50% | 11 | Т | Хим.акт. | ||
| Галлий 67%, индий 20,5%, олово 12,5% | 10,6 | Т | |||
| калий 60%,натрий 40% | 5 | Т | Хим.акт. | ||
| галлий 62%,индий 25%,олово 13% | 4,85 | 6,44 | Т | ||
| галлий 61%,индий 25%,олово 13%,цинк 1% | 3 | 6,4 | Т | Русский Сплав | |
| калий 70%,натрий 30% | -3,5 | Т, Л | Хим.акт. | ||
| рубидий 91,8%,натрий 8,2% | -4,5 | 1,485 | Т | Хим.акт. | |
| калий 80%,натрий 20% | -10 | 0,878 | Т, Л | Хим.акт. | |
| калий 78%,натрий 22% | -11,4 | Т, Л | Хим.акт. | ||
| калий 77,3%,натрий 22,7% | -12,5 | 0,882 | Т, Л, И | Хим.акт. | |
| цезий 93%,натрий 7% | -28 | 1,765 | Т, И | Хим.акт. | |
| цезий 94,5%,натрий 5,5% | -30 | 1,778 | Т, И | Хим.акт. | |
| ртуть 97,2%,натрий 2,8% | -48,2 | 13,16 | Т | Реаг.с водой. | |
| ртуть 91,44%, таллий 8,56% | -61 | 13,45 | Т | Наиболее легкоплавкая амальгамма | |
| натрий 12%, калий 47%, цезий 41% | -78 | 1,28 | Т, И | Реаг. с водой. | Советский Сплав |
(Примечание: Несколько различных Tпл для одного и того же сплава — результат разночтений источников данных)
- (Т - теплоноситель)
- (П - припой)
- (М - модельный литейный сплав)
- (Ж - для датчиков пожарной сигнализации)
- (Л - лабораторный для абсолютирования растворителей)
- (И - рабочее тело ионных ракетных двигателей)
Области применения легкоплавких сплавов[править | править код]
Во всех без исключения областях применения легкоплавких сплавов, главными востребованными свойствами для применения этих сплавов по назначению, являются - заданная низкая температура плавления. Вторичными свойствами востребованными в областях применения данных сплавов являются — определенная плотность, прочность на разрыв, химическая энертность, вакуумоплотность, теплопроводность. С экономической точки зрения на первое место выходит стоимость сплава и его плотность. В том или ином случае применения легкоплавких сплавов требуется инженерный и экономический расчет для наиболее оптимального решения по примененю сплава. Экономические показатели особенно резко проявляются в крупнотоннажном расходе легкоплавкого сплава той или иной марки. В настоящий момент основными областями применения легкоплавких сплавов являются:
- Производство и применение жидкометаллических теплоносителей в энергетике и машиностроении.
- Литейное дело (производство выплавляемых моделей).
- Системы раннего оповещения возгораний(датчики температуры, клапаны пожаротушения и др).
- Термометрия (рабочее тело для термометров различных типов).
- Вакуумная техника (уплотнения, паяные швы и др.).
- Микроэлектроника (припои, покрытия, датчики температуры, предохранители и др.)[1].
- Медицина (фиксация костей, протезирование и др.)[2].
- Использование в качестве расплавляемой металлической смазки.
См. также[править | править код]
Ссылки[править | править код]
- Легкоплавкие и мягкие припои
- «Таблицы специальных сплавов и припоев»
- «Сплав металлов, жидкий при комнатной температуре»
- Самый легкоплавкий низкотемпературный сплав
Литература[править | править код]
- Физические величины.Справочник.Энергоатомиздат.Москва.1991.г.
- Краткий химический справочник.В.Я.Хавин.изд «Химия».Ленинград.1991.г.
- Краткий справочник химика: В.И.Перельман, М.-Л., «Химия», 1964 г.
- Справочник по пайке: изд 2-е, перераб. и доп., под ред. И.Е.Петрухина, М., «Машиностроение», 1984 г.