电子行业的生产与维修都离不开焊锡，这些材料是是从事工作中必不可少的。为了提高初学者对焊锡材料的认识和了解，以下对常用的焊锡材料作简单浅入，希望对初学者有些帮助。
一、锡铅合金焊锡
焊锡是连接元器件与线路板之间的介质，我们在电子线路的安装和维修中经常用到的焊锡是由锡和铅两种金属按一定比例融合而成的，其中锡所占的比例稍高。
纯锡Sn(Stan-num)为银白色，有光泽，富有延展性，在空气中不易氧化，它的熔点为232℃。锡能与大多数金属熔融而形成合金。但纯锡的材料呈脆性，为了增加焊料的柔韧性和降低焊料的熔点，必须用另一种金属与锡融合，以缓和锡的性能。
纯铅Pb(Plum-bum)为青灰色，质软而重，有延展性，容易氧化，有毒性，纯铅的熔点为327℃。
当锡和铅按比例融合后，构成锡铅合金焊料，此时，它的熔点变低，使用方便，并能与大多数金属结合。
焊锡的熔点会随着锡铅比例的不同而变化，锡铅合金的熔点低于任何其它合金的熔点。优质的焊锡它的锡铅比例是按63%的锡和37%的铅配比的，这种比例的焊锡，其熔点为183℃。有些质量较差的焊锡熔点较高，而且凝固后焊点粗糙呈糠渣状，这是由于焊锡中铅含量过高所致。
某种金属是否能够焊接，是否容易焊接，取决于二个因数：第一、该焊料是否能与焊件形成化合物；第二、焊接表面是否有影响焊接牢度的污锈物。焊接时，焊锡能与大多数金属物（如金、银、铜、铁）反应生成一种相当硬而脆的金属化合物，这种化合物能使焊件与焊料牢固的结合在一起，但有些金属（如钛、硅、铬等）不能与焊锡反应，因而，这些金属材料就不能用焊锡来焊接。
二、加锑焊锡
由于锡铅合金会在极冷的环境中重新结晶，此时的焊锡不再是金属而是晶态，并且很脆，这种结晶变化会使焊点膨胀而断裂脱焊。所以在焊锡中融入适量的锑就可防止焊锡的重新结晶。加锑焊锡的焊料比例为63%的锡、36.7%的铅、0.3%的锑。
三、加镉焊锡
如果在某些对温度比较敏感的场合，可以使用加镉焊锡，它的熔点在145℃，所以称之为超低温焊锡，它的比例是：锡50%、铅33%、镉17%，但由于镉的毒性较强，所以应慎谨使用。
四、加银焊锡
加银焊锡我们在电子产品中也是比较常用的，它常常被用在对信号要求较高的电子产品或某些镀银元器件的焊接中，它的比例一般是：锡62%、铅36%、银2% 。
五、加铜焊锡
焊接极细的铜线时，为防止焊锡及助焊剂对细铜线的侵蚀，应使用加铜焊锡，它的比例为：50%锡、48.5%铅、1.5%铜。
锡的介绍
元素序号：50
元素符号：Sn
元素名称：锡
元素原子量：118.7
元素类型：金属
发现过程：
在古代，锡是人类应用于生产和生活方面最早的金属之一，是青铜合金的主要组成。
元素描述：
有白锡和灰锡、脆锡三种同素异形体。常见的是白锡。呈银白色。富有展性，在温度低于0℃时，可转变为粉末状的灰锡。密度：白锡7.28克/厘米3。灰锡5.75克/厘米3，脆锡6.52~6.56克/厘米3。熔点：灰锡231.9861℃，白锡231.88℃，脆锡231.89℃。沸点：灰锡2270℃，白锡2260℃，脆锡2260℃。化合价是+2和+4。电离能7.344电子伏特。锡与强酸和强碱都可发生反应。在空气中可形成一层二氧化锡的保护层。热的和浓的卤素酸均可侵蚀它。热硫酸，尤其是在氧化剂存在的情况下，使锡溶解。在高温下，浓硝酸对锡的侵蚀作用大。不与氢氧化铵和碳酸钠的稀溶液发生作用。
元素来源：
主要矿物是锡石，将杂质除去，放于反射炉内，用碳还原可得粗制品，再经加热重熔净化或用电解精制。
元素用途：
最重要的用途是贮存食品的镀锡钢制容器。也用来底铁和铜。镀锡的铁片，叫做马口铁。锡的化学品和化合物，不论是无机的还是有机的均广泛用于电镀、陶瓷和塑料工业中。二价锡的化合物，如二氧化锡可作还原剂。
元素辅助资料：
锡的熔点比铜低。在自然界多以锡石SnO2的矿物形式存在，古代人们在矿石中取得铜差不多时期就取得了锡。
可是，锡比铜还软，而且不结实，是不宜制作物件的。只有把锡掺在铜里，使它们成为合金——青铜，才变的坚硬起来。假如把锡的硬度定为5，那么铜的硬度就是30，而青铜的硬度则是100-150。（有关青铜的详细资料参见铜的辅助材料。）
锡的拉丁名STANNUM和元素符号Sn，一说来自梵文STHAS，是坚硬的意思。另一说来自STANNINE（黄锡矿）。
有关巴氏合金和锡合金的知识
锡合金
含锡合金包括以锡为主的锡合金(锡铅焊料除外)，以及锡为主要添加元素的合金，是锡消费的重要出路，占锡消费总量的23%左右。主要用于汽车、机车、拖拉机轴瓦和重型机器轴瓦，其中锡基巴氏合金应用最广泛。
(1) 铜－锡合金
铜－锡合金是指含有5~15%Sn以及少量Zn的铜合金，是最古老的合金(也称“青铜”)，具有高的机械强度和硬度，良好的铸造性能和加工性能，抗腐蚀，很好的承载性能，适当的导电率和易于焊接等特性。目前传统用途青铜钟、青铜雕塑仍然兴旺，但其主要用途还在工程方面。在工程上，铜锡合金主要以三种形态使用：铸件、锻件(棒、带、管和丝)和烧结粉末冶金组份。
其中，铸件青铜合金含Sn—5~13％，并含有磷。此外，可用Zn取代部分Sn(不含P)，产生的一系列合金称之为炮铜。铸态的青铜和炮铜兼有好的抗腐蚀性，耐磨性，适度的强度和好的可铸性。广泛用作同海水、锅炉给水以及与无机酸接触的阀门和配件；用作齿轮和滑动轴承。
可锻合金含锡高达8%，具有高的强度和抗腐蚀的能力。可以将它加工成片、带、管、棒和丝，其用途包括制作弹簧和仪器部件，冷凝管板和管、容器，以及轴承、弹簧、电子设备的插头和绕线连结部分。
粉末冶金青铜部件，典型成分含锡10％，用于制作部分润滑或无润滑轴承。还采用粉末冶金方法生产一种由其它方法生产很困难的特殊合金。
(2) 巴氏合金
巴氏合金是最广为人知的轴承材料，其应用可以追溯到工业革命时代。巴氏合金是唯一适合相对于低硬度轴转动的材料，与其它轴承材料相比，具有更好的适应性和压入性，广泛用于大型船用柴油机、涡轮机、交流发电机，以及其它大型旋转机械。
巴氏合金可简单地分为三种：高锡合金、高铅合金和中间合金(合金中锡和铅均占有重要比例)。在所有这些合金系中，锑和铜均作为重要的合金化元素和硬化元素，而且其结构是由硬的、弥散于软基质中的金属间化合物组成。
典型工业巴氏合金成分如表1-25：
(3)铝－锡合金
与巴氏合金相比，铝锡合金能满足机械设备更坚固、更严格的操作条件。常用的铝－锡合金有：
1)含锡6%的合金，用于高负荷工作环境，其局限性在于它们需要与经特殊硬化处理的轴一起工作。
2)含锡20%的合金轴承具有介于高疲劳强度及良好的表面特性之间的折衷性能。其应用包括用于高速汽、柴油发动机，振动器，凸轮轴，齿轮变速箱，拉杆轴衬及止推垫圈的高负荷曲轴轴承。
3)含锡30%的合金用于粉尘特别严重环境而嵌入性又重要的场合，含锡40％的合金则用在船用柴油发动机的十字轴承上。
(4)锡工艺品
锡工艺品是具有装饰性，又具实用性的一类锡及合金制品，代表大量消耗锡金属的几种应用领域之一。作为一种高档金属工艺品，锡工艺品具有丰富的创作题材和巨大的市场发展空间。锡工艺品可制作成带有各种浮雕图案的酒具、茶具、餐具、奖杯等器皿类产品，这类产品具有银器的外型特征，无毒无害，价格比银器低，兼具观赏性和实用性，可广泛用于宾馆等较高档的场合和各种体育比赛纪念；制作成各类圆雕、浮雕的锡工艺产品，可赋予不同的特色文化含义而广泛地用于集团礼品、各种活动的纪念品、旅游用纪念品和居家装饰用品，具有广阔的市场空间。
(5)易熔合金
铋、锡、铅、镉和铟都是低熔点金属，当这些金属以不同比例化合时(二元、三元或四元合金)，可以得到熔点更低的合金，这些合金通称为“易熔合金”。此外，这些合金还有一些有价值的特性包括：低蒸汽压、良好的导热性、易加工、适合铸模的高流动性、固化时尺寸可控性、铸造中细部再现性和可重复使用性。易熔合金分两类：有单个不连续熔点的共晶体和在一定温度熔化的非晶体。表1-26为部份典型合金及应用。
(6)超导铌－锡合金
NbTi和Nb3Sn是当今主要使用的两种超导合金。其中，铌－锡合金的超导性有一定的工业用途。它具有较高的临界温度(18K)，可减少冷却，并能支持更强的电流密度和磁场。Nb3Sn合金在磁场强度高达2000000高斯时，仍能在某种程度上保持其超导性。但Nb3Sn极脆，在加工为线材时极困难，目前采用新的加工方法，将钽加入铌里合金化获得(NbTa)3Sn合金，可大大增强Nb3Sn的特性。
铜和锡的密度哪个大?
纯铜是玫瑰红色金属，表面形成氧化铜膜后呈紫色，故工业纯铜常称紫铜或电解铜。
纯铜呈紫红色，又称紫铜。纯铜密度为8.96，熔点为1083℃，具有优良的导电性、导热性、延展性和耐蚀性。主要用於制作发电机、母线、电缆、开关装置、变压器等电工器材和热交换器、管道、太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。
纯铜（电解铜）密度= 8.92克/厘米3
纯铜是玫瑰红色金属，表面形成氧化铜膜后呈紫色，故工业纯铜常称紫铜或电解铜。密度为8-9g/cm3，熔点1083°C。纯铜导电性很好，大量用于制造电线、电缆、电刷等；导热性好，常用来制造须防磁性干扰的磁学仪器、仪表，如罗盘、航空仪表等；塑性极好，易于热压和冷压力加工，可制成管、棒、线、条、带、板、箔等铜材。纯铜产品有冶炼品及加工品两种。
有白锡和灰锡、脆锡三种同素异形体。常见的是白锡。呈银白色。富有展性，在温度低于0℃时，可转变为粉末状的灰锡。密度：白锡7.28克/厘米3。灰锡5.75克/厘米3，脆锡6.52~6.56克/厘米3。熔点：灰锡231.9861℃，白锡231.88℃，脆锡231.89℃。沸点：灰锡2270℃，白锡2260℃，脆锡2260℃。化合价是+2和+4。电离能7.344电子伏特。锡与强酸和强碱都可发生反应。在空气中可形成一层二氧化锡的保护层。热的和浓的卤素酸均可侵蚀它。热硫酸，尤其是在氧化剂存在的情况下，使锡溶解。在高温下，浓硝酸对锡的侵蚀作用大。不与氢氧化铵和碳酸钠的稀溶液发生作用。
金属锡的有关知识
锡性质一 元素符号Sn，原子序数50，相对原子质量118.69。锡有白锡、灰锡和脆锡三种变体。
常见的白锡是银白色的金属，密度7.31g/cm3，熔点231.86℃，沸点2270℃，软而富有展性。白锡剧冷转变为粉末状的灰锡，白锡加热到160℃以上时转变为脆锡。化学性质比较稳定，在常温下不与空气反应，能被浓硝酸氧化成锡酸，与盐酸反应生成氯化亚锡，与浓碱溶液反应生成锡酸盐。主要用于制马口铁、青铜和轴承合金。
锡性质二 1912年有一支探险队登上南极大陆，他们带去的汽油奇迹般地全部损失殆尽，探险队因此全军覆灭。原来装汽油的铁筒是用锡焊接的，而金属锡在13.2℃以下就会开始变得不稳定，丧失金属的延展性和光泽，自动变为粉末状的灰锡，造成油桶开焊。锡是金属元素，化学符号为Sn。约在公元前2000年、人类就开始使用锡。青铜器的主要成分就是锡和铜。锡在地壳中含最为0.04％，主要矿石是锡石，但很少见到高品位的锡石。锡容易从矿石中冶炼出来。金属锡柔软，熔点相对较低。锡有白锡、灰锡和脆锡3种同素异形体。
常温时锡与空气几乎不起作用，性质比较稳定，但能被硝酸氧化成偏锡酸。干燥氯气能把锡氧化成四氯化锡。此外，锡还能同碱发生反应。锡本身无毒，但其有机化合物有剧毒。
锡最重要的用途是镀覆贮存食品的钢制容器，以保护容器；也用来镀铁和铜以增加抗腐蚀能力或增加美观。镀锡的铁片称做马口铁。不论是锡的有机化合物还是无机化合物均广泛用于电镀、陶瓷和塑料工业中。锡的合金应用范围也很广，如铅锡合金、易熔合金和铅字合金。二氯化锡可作还原剂。有机锡化合物为聚合作用的催化剂和杀菌剂。氟化锡没有毒，用在牙膏中作为防腐添加剂。
注意这一句：锡本身无毒，但其有机化合物有剧毒。
常用焊锡材料的综述
日期:2010-08-08 16:44 点击:1220
