Sn和Pb是同主族元素
發布時間:2012/10/9 19:29:05 訪問次數:4478
通常，若兩者在周期表中ACM2012-900-2P位置相近、晶格類型相同、電子結構相似、原子半徑差別小，則它們的互熔程度就高，俗稱“相似相融”。當然元素周期表還有其他規律，在此，先就上述規律對現有的Sn-Pb焊料以及已開發的無鉛焊料做一個簡要的評述。
Sn-Pb焊料幾乎有幾千年的歷史，奎今尚無法完全被取代，這與Sn、Pb這兩個元素在周期表中的位置有密切關系，它們均是第Ⅳ主族元素，排列位置緊緊相連（Sn在第五周期內，Pb在第六周期內），就好像同一家族內的“兄弟倆”一樣，血脈相通。它們之間互熔性能好，并且合金本身不存在金屬間化合物(IMC)。但由于Pb在元素周期表中是第82號元素，位于族的末端，屬第六周期，而Sn在元素周期表中是第50號元素，排在次末端，屬第五周期，Pb的核電荷數為82，遠大于核電荷為50的Sn，故通常Sn可以失去最外層的4個電子形成Sn4+離子，如Sn02，故Sn呈現出明顯的金屬性能，而Pb原子外層也有4個電子，但因核電荷數為82，對最外層4個電子有大的引力，故通常Pb只能失去2個電子，形成Pb2+離子，如Pb0，故Pb元素的活性不及Sn元素的活性。因此，在用Sn-Pb焊料焊接金屬Cu時，實際上只有Sn參與被焊金屬Cu的結合，而Pb不參與反應，Sn與Cu通過相互擴散的原理，形成金屬間化合物(IMC) CL16Sn5，在焊接學中把這種擴散稱為選擇性擴散，但微觀的原因仍是由Sn、Pb元素的原子結構所決定的，不同的原子結構顯示出Sn的活性要高于Pb。
住何元素都無法代替鉛
Pb由于有害性而將被取代，然而Sn仍是作用優良的焊料基材，這是因為Sn和其他許多金屬之間有良好的親和作用，它熔點低、無毒無公害，特別是在地球上儲藏量大、價格低，因而仍是一種無法取代的焊料基材，因此所謂的無鉛焊料仍是以Sn為基材的焊料。既然Sn的位置已定，從元素周期表來看，任何元素都無法代替Pb而構成類似Sn-Pb合金的焊料。從已開發出的無鉛焊料來看，無鉛焊料是在Sn元素的基礎上添加Ag、Cu、Zn等元素，而這些元素在元素周期表中的位置均離Sn元素較遠，它們均易與Sn結合成IMC，如CU3Sn、Ag3Sn。
再以Bi為例，Bi是除Pb以外離Sn較近的元素，Bi在元素周期表中排在第V主族（氮族）元素的末位，若從周期上看，Bi排在第六周期第15列，與Pb在同一周期，但Pb排在第14列。根據上述規律，Bi與Sn不是同族元素，并且Bi的金屬性比Pb要弱，表8.12為Sn、Pb、Bi三者的部分物理常數。
Sn-Pb焊料幾乎有幾千年的歷史，奎今尚無法完全被取代，這與Sn、Pb這兩個元素在周期表中的位置有密切關系，它們均是第Ⅳ主族元素，排列位置緊緊相連（Sn在第五周期內，Pb在第六周期內），就好像同一家族內的“兄弟倆”一樣，血脈相通。它們之間互熔性能好，并且合金本身不存在金屬間化合物(IMC)。但由于Pb在元素周期表中是第82號元素，位于族的末端，屬第六周期，而Sn在元素周期表中是第50號元素，排在次末端，屬第五周期，Pb的核電荷數為82，遠大于核電荷為50的Sn，故通常Sn可以失去最外層的4個電子形成Sn4+離子，如Sn02，故Sn呈現出明顯的金屬性能，而Pb原子外層也有4個電子，但因核電荷數為82，對最外層4個電子有大的引力，故通常Pb只能失去2個電子，形成Pb2+離子，如Pb0，故Pb元素的活性不及Sn元素的活性。因此，在用Sn-Pb焊料焊接金屬Cu時，實際上只有Sn參與被焊金屬Cu的結合，而Pb不參與反應，Sn與Cu通過相互擴散的原理，形成金屬間化合物(IMC) CL16Sn5，在焊接學中把這種擴散稱為選擇性擴散，但微觀的原因仍是由Sn、Pb元素的原子結構所決定的，不同的原子結構顯示出Sn的活性要高于Pb。
住何元素都無法代替鉛
Pb由于有害性而將被取代，然而Sn仍是作用優良的焊料基材，這是因為Sn和其他許多金屬之間有良好的親和作用，它熔點低、無毒無公害，特別是在地球上儲藏量大、價格低，因而仍是一種無法取代的焊料基材，因此所謂的無鉛焊料仍是以Sn為基材的焊料。既然Sn的位置已定，從元素周期表來看，任何元素都無法代替Pb而構成類似Sn-Pb合金的焊料。從已開發出的無鉛焊料來看，無鉛焊料是在Sn元素的基礎上添加Ag、Cu、Zn等元素，而這些元素在元素周期表中的位置均離Sn元素較遠，它們均易與Sn結合成IMC，如CU3Sn、Ag3Sn。
再以Bi為例，Bi是除Pb以外離Sn較近的元素，Bi在元素周期表中排在第V主族（氮族）元素的末位，若從周期上看，Bi排在第六周期第15列，與Pb在同一周期，但Pb排在第14列。根據上述規律，Bi與Sn不是同族元素，并且Bi的金屬性比Pb要弱，表8.12為Sn、Pb、Bi三者的部分物理常數。
通常，若兩者在周期表中ACM2012-900-2P位置相近、晶格類型相同、電子結構相似、原子半徑差別小，則它們的互熔程度就高，俗稱“相似相融”。當然元素周期表還有其他規律，在此，先就上述規律對現有的Sn-Pb焊料以及已開發的無鉛焊料做一個簡要的評述。
Sn-Pb焊料幾乎有幾千年的歷史，奎今尚無法完全被取代，這與Sn、Pb這兩個元素在周期表中的位置有密切關系，它們均是第Ⅳ主族元素，排列位置緊緊相連（Sn在第五周期內，Pb在第六周期內），就好像同一家族內的“兄弟倆”一樣，血脈相通。它們之間互熔性能好，并且合金本身不存在金屬間化合物(IMC)。但由于Pb在元素周期表中是第82號元素，位于族的末端，屬第六周期，而Sn在元素周期表中是第50號元素，排在次末端，屬第五周期，Pb的核電荷數為82，遠大于核電荷為50的Sn，故通常Sn可以失去最外層的4個電子形成Sn4+離子，如Sn02，故Sn呈現出明顯的金屬性能，而Pb原子外層也有4個電子，但因核電荷數為82，對最外層4個電子有大的引力，故通常Pb只能失去2個電子，形成Pb2+離子，如Pb0，故Pb元素的活性不及Sn元素的活性。因此，在用Sn-Pb焊料焊接金屬Cu時，實際上只有Sn參與被焊金屬Cu的結合，而Pb不參與反應，Sn與Cu通過相互擴散的原理，形成金屬間化合物(IMC) CL16Sn5，在焊接學中把這種擴散稱為選擇性擴散，但微觀的原因仍是由Sn、Pb元素的原子結構所決定的，不同的原子結構顯示出Sn的活性要高于Pb。
住何元素都無法代替鉛
Pb由于有害性而將被取代，然而Sn仍是作用優良的焊料基材，這是因為Sn和其他許多金屬之間有良好的親和作用，它熔點低、無毒無公害，特別是在地球上儲藏量大、價格低，因而仍是一種無法取代的焊料基材，因此所謂的無鉛焊料仍是以Sn為基材的焊料。既然Sn的位置已定，從元素周期表來看，任何元素都無法代替Pb而構成類似Sn-Pb合金的焊料。從已開發出的無鉛焊料來看，無鉛焊料是在Sn元素的基礎上添加Ag、Cu、Zn等元素，而這些元素在元素周期表中的位置均離Sn元素較遠，它們均易與Sn結合成IMC，如CU3Sn、Ag3Sn。
再以Bi為例，Bi是除Pb以外離Sn較近的元素，Bi在元素周期表中排在第V主族（氮族）元素的末位，若從周期上看，Bi排在第六周期第15列，與Pb在同一周期，但Pb排在第14列。根據上述規律，Bi與Sn不是同族元素，并且Bi的金屬性比Pb要弱，表8.12為Sn、Pb、Bi三者的部分物理常數。
Sn-Pb焊料幾乎有幾千年的歷史，奎今尚無法完全被取代，這與Sn、Pb這兩個元素在周期表中的位置有密切關系，它們均是第Ⅳ主族元素，排列位置緊緊相連（Sn在第五周期內，Pb在第六周期內），就好像同一家族內的“兄弟倆”一樣，血脈相通。它們之間互熔性能好，并且合金本身不存在金屬間化合物(IMC)。但由于Pb在元素周期表中是第82號元素，位于族的末端，屬第六周期，而Sn在元素周期表中是第50號元素，排在次末端，屬第五周期，Pb的核電荷數為82，遠大于核電荷為50的Sn，故通常Sn可以失去最外層的4個電子形成Sn4+離子，如Sn02，故Sn呈現出明顯的金屬性能，而Pb原子外層也有4個電子，但因核電荷數為82，對最外層4個電子有大的引力，故通常Pb只能失去2個電子，形成Pb2+離子，如Pb0，故Pb元素的活性不及Sn元素的活性。因此，在用Sn-Pb焊料焊接金屬Cu時，實際上只有Sn參與被焊金屬Cu的結合，而Pb不參與反應，Sn與Cu通過相互擴散的原理，形成金屬間化合物(IMC) CL16Sn5，在焊接學中把這種擴散稱為選擇性擴散，但微觀的原因仍是由Sn、Pb元素的原子結構所決定的，不同的原子結構顯示出Sn的活性要高于Pb。
住何元素都無法代替鉛
Pb由于有害性而將被取代，然而Sn仍是作用優良的焊料基材，這是因為Sn和其他許多金屬之間有良好的親和作用，它熔點低、無毒無公害，特別是在地球上儲藏量大、價格低，因而仍是一種無法取代的焊料基材，因此所謂的無鉛焊料仍是以Sn為基材的焊料。既然Sn的位置已定，從元素周期表來看，任何元素都無法代替Pb而構成類似Sn-Pb合金的焊料。從已開發出的無鉛焊料來看，無鉛焊料是在Sn元素的基礎上添加Ag、Cu、Zn等元素，而這些元素在元素周期表中的位置均離Sn元素較遠，它們均易與Sn結合成IMC，如CU3Sn、Ag3Sn。
再以Bi為例，Bi是除Pb以外離Sn較近的元素，Bi在元素周期表中排在第V主族（氮族）元素的末位，若從周期上看，Bi排在第六周期第15列，與Pb在同一周期，但Pb排在第14列。根據上述規律，Bi與Sn不是同族元素，并且Bi的金屬性比Pb要弱，表8.12為Sn、Pb、Bi三者的部分物理常數。
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