г, а (ы-аое-е/я1-), т. е. первая производная этой функции не изменяет знак.

Отсюда вытекают следующие важные практические выводы.

1.С увеличением времени растворения т химическая эрозия О увеличивается.

2.Скорость эрозии 6ЧЗ/6Ч — монотонно убывающая функция Поэтому при легировании припоя паяемым металлом до ССЖ скорость эрозии может быть значительно уменьшена. Как известно, скорость развития химической эрозии меди при пайке припоем ПОС61 уменьшается примерно в 100 раз при введении в припой до 2% Си.

3.0(0 — монотонно убывающая функция. Следовательно, скорость химической эрозии уменьшается с понижением температуры.

4.О возрастает с увеличением предельной концентрации С, паяемого металла в припое.

5.Концентрация паяемого металла в жидкой фазе Сж при прочих равных условних возрастает с уменьшением объема припоя к7», и поверхности контакта Я.

6.При уменьшении объема (количества) жидкого припоя vii, химическая эрозия уменьшается.

Время изотермического контактного плавления паяемого металла в жидком припое до Си, может быть рассчитано в первом приближении исходя из следующих положений.

Пусть дано распределение компонентов А—В по границе паяемый металл — жидкий припой при температуре 7У

Вне зависимости от того, в какой фазе происходит диффузия, направление передвижения границы раздела фаз подчиняется следующему правилу [35]. Если в результате диффузионных процессов концентрация какого-либо элемента в прилегающих фазах стремится повыситься, то граница раздела передвигается в сторону фазы, в которой пограничная концентрация данного элемента меньше.

Если предположить, что перемещение границы йх между фазами за время йх пропорционально количеству атомов .V компонента В и обратно пропорционально разности пограничных концентраций диффундирующего вещества на поверхности раздела, то

Процесс контактного плавления происходит в результате диффузии В в жидком припое и паяемом материале.

Диффузия в жидкой фазе способствует движению границы раздела в сторону- твердого паяемого металла, а диффузия в твердой фазе препятствует этому процессу. Следовательно:

где *Ш2 — количество компонента В, подводимого к границе раздела;

гШ, — количество компонентов В, отводимого от границы раздела в результате диффузии в твердом растворе (а).

Если не учитывать процессов диффузии компонента В в твердой фазе, что не внесет существенных ошибок, так как значения коэффициентов диффузии в твердой фазе на 3—4 порядка меньше, чем в жидкой фазе, то можно отбросить

По первому закону Фика (диффузии)

1^ = 0-^-йт-П,^-йх.(16)

где Ст — коэффициент диффузии при температуре 7";

С£— растворимость паяемого металла в жидком припое

при температуре Т,.

Подставив йК\ в уравнение (15) и проинтегрировав его для начальных условий т=0; х=0, получим

л*=2Вт С".- -■(17)

Так как

Сж—т и АСт—ж,

л* = 2£тт.

Полагая, что при пайке ширина зазора 6=0,01 см, а коэффициент диффузии металлов в жидкой фазе ~ 10-5 смг/с, получаем, что процесс растворения паяемого материала в жидком до достижения предельной растворимости С, заканчивается за 10-'/2-10-4=5 с т. е. происходит сравнительно быстро.

По мнению Ю. Исни и Т. Оидзава, при взаимодействии паяемого материала н жидкости припоя, компоненты которого растворимы в твердом металле, происходит диффузия элементов припоя в поверхностный слой твердой фазы. При достижении иа поверхности и на глубине ~ Ю-7 мм (размер устойчивого зародыша жидкой фазы) предельной растворимости С№ создаются условия для перехода пограничного слоя из твердого состояния в жидкое без затраты энергии на разрыв связей между атомами твердой фазы. В этом случае процесс растворения должен регулироваться не подводом количества компонента В к границе фаз.