Энергетический баланс
Однако в случае, если методы подготовки поверхности под пайку и ее очистки сохраняются неизменными, площадь сцепления заметно не изменяется и разброс результатов оказывается незначительным. Установлено, что угол смачивания зависит только от свойств компонентов системы и при любой данной комбинации трех фаз является величиной постоянной. Применяемые на практике флюсы обычно являются жидкостью, а не газом, так что необходимо учитывать еще одно важное свойство флюса — действие флюса должно сказываться в уменьшении угла смачивания, в результате чего припой будет лучше смачивать поверхность твердого металла.
Кроме того, флюс должен смачивать основной металл, вытесняя с его поверхности адсорбированные на ней пары и создавая поверхность, могущую контактировать с припоем на всей ее площади, тем самым способствуя смачиванию металла припоем. Энергетический баланс смачивания зависит от нескольких факторов.
Ниже приводится перечень лишь тех из них, которые вносят более или менее существенные поправки в приведенные нами рассуждения: Угол смачивания зависит также от состояния поверхности твердого металла. По шероховатой поверхности жидкий припой растекается на большей площади, чем на гладкой.
Это явление получило название капиллярного гистерезиса, так как канавки шероховатой поверхности, обладая развитой площадью, действуют подобно капиллярным трубкам. На смачивание и на поверхностное натяжение влияет температура системы.
С ростом температуры увеличивается и скорость смачивания. При определенной температуре (она специфична для каждой отдельной системы) наблюдается резкий рост растекания.
Такая температура называется критической. Во всех рассмотренных выше явлениях силой внутреннего сцепления жидкости пренебрегали. Эта сила, являющаяся показателем сродства жидкости к себе самой, препятствует растеканию, так как она стремится уменьшить поверхность жидкости.
Все высказанные выше соображения весьма существенны для понимания процесса пайки, но при этом следует помнить, что состояние равновесия при пайке не достигается.