焊锡知识

随着人类文明的进步，人们的环境意识正逐渐增强。保护自然环境，减少工业污染，已越来越受到人们的关注。无铅焊锡关键在“无铅”，出于环保的要求，特别在食品罐头的生产上为防止铅污染，要求更严，不得在材料中含有铅。

无铅焊锡的主要成分是锡，熔点是232℃，与其他金属如银、铋、锌等组成合金体系。

Sn-Ag系无铅焊锡的熔点为221℃，与Sn-Pb体系焊锡的很多情况较接近，多有应用。在Sn-Ag体系中，适当加入一些铜，除了熔点有所降低外，还提高了焊接可靠性。作为Sn-Ag系无铅焊锡的最大特征，是耐热疲劳性明显优于Sn-Pb体系焊锡。使用在要求接合部长期可靠性的机器中最合适。作为Sn-Pb体系焊锡替代品使用，Sn-Ag系无铅焊锡的主要问题是熔点偏高，另外与Sn-Pb体系焊锡比成本也较高。

Sn-Zn系无铅焊锡的拉伸强度、初期强度、长时间强度变化都比Sn-Pb系焊锡优越，延展性也与Sn-Pb 系焊锡具有相同值，另外，Zn的毒性也弱，成本也低。若从焊锡合金的机械强度、熔点、成本和毒性等方面考虑，Sn-Zn系无铅焊锡替代Sn-Pb系焊锡很合适。但Sn-Zn系焊锡也存在不足之处：Zn稳定性不好，易氧化；需选用有效助焊剂。

Sn-Bi系无铅焊锡的特点是熔点低，对于那些耐热性差的电子元器件焊接有利，另外Sn-Bi系无铅焊锡的保存稳定性也好，可使用与Sn-Pb焊锡大体相同的助焊剂在大气中焊接，润湿性没问题。Sn-Bi系无铅焊锡的不足之处在于随着Bi的加入量增大，使焊锡变得硬、脆、加工性能大幅度下降，焊接可靠性变坏。因此，必须控制加入量在适当范围内。

到目前为止，满意的替代Sn-Pb系焊锡的无铅焊锡还没有出现，已出现了无铅焊料都存在这样或那样的问题。无铅焊锡还需继续研究改进，逐步提高性能，以满足电子产品可靠性要求。但有一点可以肯定，随着研究的进一步深入以及对环保的要求，无铅焊锡必将代替Sn-Pb焊锡。

无铅焊锡及其特性：

无铅焊锡化学成份熔点范围说明

48Sn/52In 118℃低熔点、昂贵、强度低

42Sn/58Bi138℃

91Sn/9Zn199℃渣多、潜在腐蚀性

93.5Sn/3Sb/2Bi/1.5Cu218℃高强度、很好的温度疲劳特性

95.5Sn/3.5Ag/1Zn218-221℃高强度、好的温度疲劳特性

99.3Sn/0.7Cu227℃高强度、高熔点

95Sn/5Sb232-240℃好的剪切强度和温度疲劳特性

65Sn/25Ag/10Sb233℃摩托罗拉专利、高强度

97Sn/2Cu/0.8Sb/0.2Ag226-228℃高熔点

96.5Sn/3.5Ag221℃高强度、高熔点

回答：2007-06-25 20

一．常见金属的物理特性及其应用

1．金属光泽：

（1）金属都具有一定的金属光泽，一般都呈银白色，而少量金属呈现特殊的颜色，如：金（Au）是黄色、铜（Cu）是红色或紫红色、铅（Pb）是灰蓝色、锌（Zn）是青白色等；（2）有些金属处于粉末状态时，就会呈现不同的颜色，如铁（Fe）和银（Ag）在通常情况下呈银白色，但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的，这主要是由于颗粒太小，光不容易反射。

（3）典型用途：利用铜的光泽，制作铜镜；黄金饰品的光泽也是选择的因素。

2．金属的导电性和导热性：其中导电性的强弱次序：银（Ag）>铜（Cu）>铝（Al）主要用途：用作输电线，炊具等

3．金属的延展性：

（1）大多数的金属有延性（抽丝）及展性（压薄片），其中金（Au）的延展性最好；也有少数金属的延展性很差，如锰（Mn）、锌（Zn）等；

（2）典型用途：金属可以被扎制成各种不同的形状，将金打成金箔贴在器物上

4．金属的密度：

（1）大多数金属的密度都比较大，但有些金属密度也比较小，如钠（Na）、钾（K）等能浮在水面上；密度最大的金属——锇*，密度最小的金属——锂

（2）典型用途：利用金属铝（Al）比较轻，工业上用来制造飞机等航天器

5．金属的硬度：

（1）有些金属比较硬，而有些金属比较质软，如铁（Fe）、铝（Al）、镁（Mg）等都比较质软；硬度最高的金属是铬（Cr）；

（2）典型用途：利用金属的硬度大，制造刀具，钢盔等。

6．金属的熔点：

（1）有的金属熔点比较高，有的金属熔点比较低，熔点最低的金属是汞（Hg）；熔点最高的金属是钨（W）；

（2）典型用途：利用金属锡（Sn）的熔点比较低，用来焊接金属

例1 （1）日常生活中，我们常接触到许多物质，如香烟盒上的金属是_______，保温瓶内胆上镀的是______，体温表中的液体金属是_______，银粉漆中的金属是_________，保险丝是___________制成的。

（2）常见金属的下列用途各利用了金属的哪些性质？

①用铁锅炒菜_____________________；②将铜拉成丝做电线___________________；

③古代人将铜打磨成铜镜__________；④古代人用铁做刀、剑等武器______________；

二．区分常见的金属与非金属

常见的金属：铝（Al）、镁（Mg）、铁（Fe）、锌（Zn）、钙（Ca）、铜（Cu）、汞（Hg）等

名称中一般含有“钅”偏旁，除汞（Hg）外；

常见的非金属：氢气（H2）、氧气（O2）、氮气（N2）、金刚石（C）、石墨（C）、硅（Si）、碘（I2）等名称中一般含有“石”、“气”部首故，某些不熟悉的物质，我们可以通过偏旁部首来进行粗略的判断，属于金属或非金属

三．金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用

1．金属材料通常包括纯金属和各种合金。

2．合金是一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的具有金属特性的物质。

3．常见的合金与主要成分

合金名称主要组成元素主要用途合金名称主要组成元素主要用途

生铁、碳素钢碳、铁广泛应用黄铜铜、锌机械零件等

青铜铜、锡工艺品、塑像等不锈钢铁、铬、镍医疗器械等

焊锡锡、铅焊接金属等武德合金铋、铅、锡、镉电路保险丝等

其中，青铜是人类历史上使用最早的合金；生铁和钢是人类利用最广泛的合金。

4．合金的特性

（1）一般来说，合金的硬度比组成它的金属大；

（2）大多数合金的熔点比组成金属的熔点低；

（3）导电、导热性能比组成它的金属差

（4）合金的性能主要决定于合金的成分

例2 工业生产中常将两种金属放在同一个容器中加热使其相互熔合，冷凝后得到具有金属特性的熔合物——合金，试根据下表所列金属的熔点和沸点的数据（其余条件均已满足），判断不能制得合金的是（）

金属 Na K Al Cu Fe