Sn和Pb是同主族元素
发布时间:2012/10/9 19:29:05 访问次数:4436
通常，若两者在周期表中ACM2012-900-2P位置相近、晶格类型相同、电子结构相似、原子半径差别小，则它们的互熔程度就高，俗称“相似相融”。当然元素周期表还有其他规律，在此，先就上述规律对现有的Sn-Pb焊料以及已开发的无铅焊料做一个简要的评述。
Sn-Pb焊料几乎有几千年的历史，奎今尚无法完全被取代，这与Sn、Pb这两个元素在周期表中的位置有密切关系，它们均是第Ⅳ主族元素，排列位置紧紧相连（Sn在第五周期内，Pb在第六周期内），就好像同一家族内的“兄弟俩”一样，血脉相通。它们之间互熔性能好，并且合金本身不存在金属间化合物(IMC)。但由于Pb在元素周期表中是第82号元素，位于族的末端，属第六周期，而Sn在元素周期表中是第50号元素，排在次末端，属第五周期，Pb的核电荷数为82，远大于核电荷为50的Sn，故通常Sn可以失去最外层的4个电子形成Sn4+离子，如Sn02，故Sn呈现出明显的金属性能，而Pb原子外层也有4个电子，但因核电荷数为82，对最外层4个电子有大的引力，故通常Pb只能失去2个电子，形成Pb2+离子，如Pb0，故Pb元素的活性不及Sn元素的活性。因此，在用Sn-Pb焊料焊接金属Cu时，实际上只有Sn参与被焊金属Cu的结合，而Pb不参与反应，Sn与Cu通过相互扩散的原理，形成金属间化合物(IMC) CL16Sn5，在焊接学中把这种扩散称为选择性扩散，但微观的原因仍是由Sn、Pb元素的原子结构所决定的，不同的原子结构显示出Sn的活性要高于Pb。
住何元素都无法代替铅
Pb由于有害性而将被取代，然而Sn仍是作用优良的焊料基材，这是因为Sn和其他许多金属之间有良好的亲和作用，它熔点低、无毒无公害，特别是在地球上储藏量大、价格低，因而仍是一种无法取代的焊料基材，因此所谓的无铅焊料仍是以Sn为基材的焊料。既然Sn的位置已定，从元素周期表来看，任何元素都无法代替Pb而构成类似Sn-Pb合金的焊料。从已开发出的无铅焊料来看，无铅焊料是在Sn元素的基础上添加Ag、Cu、Zn等元素，而这些元素在元素周期表中的位置均离Sn元素较远，它们均易与Sn结合成IMC，如CU3Sn、Ag3Sn。
再以Bi为例，Bi是除Pb以外离Sn较近的元素，Bi在元素周期表中排在第V主族（氮族）元素的末位，若从周期上看，Bi排在第六周期第15列，与Pb在同一周期，但Pb排在第14列。根据上述规律，Bi与Sn不是同族元素，并且Bi的金属性比Pb要弱，表8.12为Sn、Pb、Bi三者的部分物理常数。
Sn-Pb焊料几乎有几千年的历史，奎今尚无法完全被取代，这与Sn、Pb这两个元素在周期表中的位置有密切关系，它们均是第Ⅳ主族元素，排列位置紧紧相连（Sn在第五周期内，Pb在第六周期内），就好像同一家族内的“兄弟俩”一样，血脉相通。它们之间互熔性能好，并且合金本身不存在金属间化合物(IMC)。但由于Pb在元素周期表中是第82号元素，位于族的末端，属第六周期，而Sn在元素周期表中是第50号元素，排在次末端，属第五周期，Pb的核电荷数为82，远大于核电荷为50的Sn，故通常Sn可以失去最外层的4个电子形成Sn4+离子，如Sn02，故Sn呈现出明显的金属性能，而Pb原子外层也有4个电子，但因核电荷数为82，对最外层4个电子有大的引力，故通常Pb只能失去2个电子，形成Pb2+离子，如Pb0，故Pb元素的活性不及Sn元素的活性。因此，在用Sn-Pb焊料焊接金属Cu时，实际上只有Sn参与被焊金属Cu的结合，而Pb不参与反应，Sn与Cu通过相互扩散的原理，形成金属间化合物(IMC) CL16Sn5，在焊接学中把这种扩散称为选择性扩散，但微观的原因仍是由Sn、Pb元素的原子结构所决定的，不同的原子结构显示出Sn的活性要高于Pb。
住何元素都无法代替铅
Pb由于有害性而将被取代，然而Sn仍是作用优良的焊料基材，这是因为Sn和其他许多金属之间有良好的亲和作用，它熔点低、无毒无公害，特别是在地球上储藏量大、价格低，因而仍是一种无法取代的焊料基材，因此所谓的无铅焊料仍是以Sn为基材的焊料。既然Sn的位置已定，从元素周期表来看，任何元素都无法代替Pb而构成类似Sn-Pb合金的焊料。从已开发出的无铅焊料来看，无铅焊料是在Sn元素的基础上添加Ag、Cu、Zn等元素，而这些元素在元素周期表中的位置均离Sn元素较远，它们均易与Sn结合成IMC，如CU3Sn、Ag3Sn。
再以Bi为例，Bi是除Pb以外离Sn较近的元素，Bi在元素周期表中排在第V主族（氮族）元素的末位，若从周期上看，Bi排在第六周期第15列，与Pb在同一周期，但Pb排在第14列。根据上述规律，Bi与Sn不是同族元素，并且Bi的金属性比Pb要弱，表8.12为Sn、Pb、Bi三者的部分物理常数。
通常，若两者在周期表中ACM2012-900-2P位置相近、晶格类型相同、电子结构相似、原子半径差别小，则它们的互熔程度就高，俗称“相似相融”。当然元素周期表还有其他规律，在此，先就上述规律对现有的Sn-Pb焊料以及已开发的无铅焊料做一个简要的评述。
Sn-Pb焊料几乎有几千年的历史，奎今尚无法完全被取代，这与Sn、Pb这两个元素在周期表中的位置有密切关系，它们均是第Ⅳ主族元素，排列位置紧紧相连（Sn在第五周期内，Pb在第六周期内），就好像同一家族内的“兄弟俩”一样，血脉相通。它们之间互熔性能好，并且合金本身不存在金属间化合物(IMC)。但由于Pb在元素周期表中是第82号元素，位于族的末端，属第六周期，而Sn在元素周期表中是第50号元素，排在次末端，属第五周期，Pb的核电荷数为82，远大于核电荷为50的Sn，故通常Sn可以失去最外层的4个电子形成Sn4+离子，如Sn02，故Sn呈现出明显的金属性能，而Pb原子外层也有4个电子，但因核电荷数为82，对最外层4个电子有大的引力，故通常Pb只能失去2个电子，形成Pb2+离子，如Pb0，故Pb元素的活性不及Sn元素的活性。因此，在用Sn-Pb焊料焊接金属Cu时，实际上只有Sn参与被焊金属Cu的结合，而Pb不参与反应，Sn与Cu通过相互扩散的原理，形成金属间化合物(IMC) CL16Sn5，在焊接学中把这种扩散称为选择性扩散，但微观的原因仍是由Sn、Pb元素的原子结构所决定的，不同的原子结构显示出Sn的活性要高于Pb。
住何元素都无法代替铅
Pb由于有害性而将被取代，然而Sn仍是作用优良的焊料基材，这是因为Sn和其他许多金属之间有良好的亲和作用，它熔点低、无毒无公害，特别是在地球上储藏量大、价格低，因而仍是一种无法取代的焊料基材，因此所谓的无铅焊料仍是以Sn为基材的焊料。既然Sn的位置已定，从元素周期表来看，任何元素都无法代替Pb而构成类似Sn-Pb合金的焊料。从已开发出的无铅焊料来看，无铅焊料是在Sn元素的基础上添加Ag、Cu、Zn等元素，而这些元素在元素周期表中的位置均离Sn元素较远，它们均易与Sn结合成IMC，如CU3Sn、Ag3Sn。
再以Bi为例，Bi是除Pb以外离Sn较近的元素，Bi在元素周期表中排在第V主族（氮族）元素的末位，若从周期上看，Bi排在第六周期第15列，与Pb在同一周期，但Pb排在第14列。根据上述规律，Bi与Sn不是同族元素，并且Bi的金属性比Pb要弱，表8.12为Sn、Pb、Bi三者的部分物理常数。
Sn-Pb焊料几乎有几千年的历史，奎今尚无法完全被取代，这与Sn、Pb这两个元素在周期表中的位置有密切关系，它们均是第Ⅳ主族元素，排列位置紧紧相连（Sn在第五周期内，Pb在第六周期内），就好像同一家族内的“兄弟俩”一样，血脉相通。它们之间互熔性能好，并且合金本身不存在金属间化合物(IMC)。但由于Pb在元素周期表中是第82号元素，位于族的末端，属第六周期，而Sn在元素周期表中是第50号元素，排在次末端，属第五周期，Pb的核电荷数为82，远大于核电荷为50的Sn，故通常Sn可以失去最外层的4个电子形成Sn4+离子，如Sn02，故Sn呈现出明显的金属性能，而Pb原子外层也有4个电子，但因核电荷数为82，对最外层4个电子有大的引力，故通常Pb只能失去2个电子，形成Pb2+离子，如Pb0，故Pb元素的活性不及Sn元素的活性。因此，在用Sn-Pb焊料焊接金属Cu时，实际上只有Sn参与被焊金属Cu的结合，而Pb不参与反应，Sn与Cu通过相互扩散的原理，形成金属间化合物(IMC) CL16Sn5，在焊接学中把这种扩散称为选择性扩散，但微观的原因仍是由Sn、Pb元素的原子结构所决定的，不同的原子结构显示出Sn的活性要高于Pb。
住何元素都无法代替铅
Pb由于有害性而将被取代，然而Sn仍是作用优良的焊料基材，这是因为Sn和其他许多金属之间有良好的亲和作用，它熔点低、无毒无公害，特别是在地球上储藏量大、价格低，因而仍是一种无法取代的焊料基材，因此所谓的无铅焊料仍是以Sn为基材的焊料。既然Sn的位置已定，从元素周期表来看，任何元素都无法代替Pb而构成类似Sn-Pb合金的焊料。从已开发出的无铅焊料来看，无铅焊料是在Sn元素的基础上添加Ag、Cu、Zn等元素，而这些元素在元素周期表中的位置均离Sn元素较远，它们均易与Sn结合成IMC，如CU3Sn、Ag3Sn。
再以Bi为例，Bi是除Pb以外离Sn较近的元素，Bi在元素周期表中排在第V主族（氮族）元素的末位，若从周期上看，Bi排在第六周期第15列，与Pb在同一周期，但Pb排在第14列。根据上述规律，Bi与Sn不是同族元素，并且Bi的金属性比Pb要弱，表8.12为Sn、Pb、Bi三者的部分物理常数。
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