Сущность процесса образования паяного соединения
Мы отверждаем жидкую фазу до того, как она может хотя бы приблизиться к химическому и физическому равновесию. Это обстоятельство соответствует нашим рассуждениям, так как нам представляется, что интерметаллические соединения, образующиеся при достижении полного равновесия, могли бы привести к хрупкости соединения, а также лишить сплав одного из обязательных компонентов. Кроме того, малое время пайки и небольшой расход тепла целесообразны с экономической точки зрения и желательны в целях снижения термической деформации паяемых деталей.
Рассмотрим поверхность основного металла, только что смоченную жидким припоем, причем припой затвердевает до или после установления химического равновесия. Соединение припоя с основным металлом осуществляется теперь за счет поверхностной энергии того же типа, что и при смачивании. Эта энергия обусловлена ненасыщенными связями тех из лежащих вблизи поверхности атомов, у которых среднее число ближайших соседних атомов, окружающих их, меньше.
Такое упорядоченное расположение атомов в металлической решетке дает довольно точную картину внутренней структуры металлов. Естественно, в любой решетке имеются области неупорядоченности и дислокации, однако их совместное действие распространяется на пренебрежимо малую площадь поверхности металла, и при рассмотрении сцепления припоя с основным металлом ими можно пренебречь.
Ненасыщенные поверхностные связи, которые в основном и обусловливают поверхностную энергию, играют существенную роль в системе векторов, определяющих смачивание в каждом частном случае. После того как припой смочил поверхность, достигается взаимное насыщение поверхностных связей, причем поверхностные энергии находятся на атомном уровне, сообщая промежуточному слою большую прочность и устойчивость.