Олово - один з найбільш вивчених людиною металів. Воно було відкрито ще в доісторичні часи. Вже стародавня людина знав, яка температура плавлення олова, фізико-хімічні властивості цього металу і діапазон його застосування в повсякденному житті. Сплав олова і міді є першим досвідом людини в металургії, першим штучним металевим з`єднанням, створеним руками людини.
Олово в природі
Найважливіші природні сполуки - це касситерит, в який входить оксид олова, і станнін (олов`яний колчедан). У давнину цей метал добували в відкритих шахтах, але в сучасному світі відкритих родовищ олова практично не залишилося. У промислових масштабах його виплавляють з руд, що містять близько 1% цієї речовини. Таким чином, щоб отримати 1 кг чистого олова, потрібно переробити центнер руди.
Використання олова
Одне з найбільш відомих застосувань олова - пайка. Невисока температура плавлення дозволяє паяти в домашніх умовах. Для пайки цей метал продається у вигляді невеликих прутків діаметром до 10 мм.
Досить часто пропонуються сплави з різними добавками - зі свинцем, сріблом, міддю, индием і іншими. Температура плавлення олова і свинцю нижче, ніж чистого олова, тому процес пайки проходить швидше.
Завдяки фізичним характеристикам цей метал можна зберігати в нормальних умовах в рідкому вигляді. Низька температура плавлення олова дозволяє запаювати металеву рідину в скляні ампули для лабораторних або інших досліджень.
плавка олова
Олово досить легко розплавити в великих кількостях і відлити в форму з графіту або будь-якого іншого матеріалу. Середня температура плавлення олова не перевищує 240 ° C. Основні вимоги до матеріалу для форм полягають в наступному:
- речовина не повинна смачиваться рідким оловом;
- матеріал повинен витримувати температуру в 250 ° C, не руйнуючись і не змінюючи своєї форми.
Розплавлений метал здатний окислюватися на відкритому повітрі, а тверда речовина досить стійке до кисневої корозії. Іноді це властивість використовується для нанесення металевого шару на бляшані вироби. Але на відміну від цинкового покриття, олив`яне не надає виробу електрохімічний захист - в разі подряпини корозія швидше роз`їсть поверхню з олов`яним покриттям, а не з цинковим.
Олово для пайки
Температура плавлення залежить від кількості і складу домішок в прутки. Про те, яка температура плавлення олова, можна дізнатися з таблиці найбільш поширених сплавів.
В електротехніці добре зарекомендували себе трикомпонентні сплави на основі свинцю, срібла і олова. Процентне співвідношення домішок в припое різному: стандарти по добавкам досі не вироблені. Всі виробники сходяться в одному - зміст олова в сплаві не повинно бути менше 95%. Температура плавлення припою олова в цій композиції коливається в діапазоні 217-221 ° C.
Для поліпшення характеристик припою в нього вводять невелику кількість сурми. Дана композиція застосовується для пайки радіодеталей в найбільш відповідальних ділянках.
Добре зарекомендували себе сплави з вмістом срібла. Наявність цього благородного металу покращує технічні характеристики готового виробу і підвищує термін його експлуатації. Сплави з великим вмістом срібла застосовуються в різних засобах зв`язку і в промисловій техніці.
Цинкоутримуючий сплави не дуже добре поширені. Причиною такої нелюбові є підвищена хімічна активність цинку. Через його взаємодії з навколишнім середовищем цинкоутримуючий з`єднання досить швидко руйнуються, до того ж при роботі з ними необхідно використовувати активні флюси. Припойні пасти зі змістом цієї добавки не призначені для тривалого зберігання. Температура плавлення олова для пайки з вмістом цинку досить висока. Наприклад, відоме з`єднання Sn91Zn9 плавиться при температурі 200 ° C.
Олово і свинець
Як і олово, свинець у вигляді сплавів і добавок використовується людиною з незапам`ятних часів. Цей недорогий і поширений метал має властивості, що підвищують якість припою і його експлуатаційні характеристики.
Припої, до складу яких входить свинець, називаються свинцовоутримуюча. Сполуки свинцю дуже шкідливі для здоров`я, тому застосування з`єднань цього металу досить обмежена. У минулому широке поширення свинцевих припоїв було обумовлено хорошими експлуатаційними характеристиками сплаву і його низькою температурою обробки. Температура плавлення олова і свинцю не перевищує 190 ° C. Незважаючи на суворі обмеження, припої зі свинцем широко використовуються в окремих галузях промисловості, наприклад в оборонній промисловості і в секторі ядерної енергетики.
Використання чистого олова
Напівпровідникова промисловість використовує припои з високим вмістом чистого олова, в якому на один атом стороннього металу припадає 999999 атомів чистого металу. Температура плавлення олова в чистому вигляді 240 ° С. Але в побутових умовах такі припої не користуються попитом: справа в тому, що при зниженні температури цей метал перетворює свою структуру, на поверхні виробу з`являються сірі плями -так звана олов`яна чума. Добавки різних компонентів змінюють цю температуру і надають олов`яним сплавів велику стійкість.
