Адгезионное и когезионное взаимодействия при пайке. Характеристика процесса смачивания

Создание паяного соединения происходит в результате действия и развития ряда процессов: теплового влияния пайки на паяемый материал, физико-химического взаимодействия паяемого металла с припоем и с вспомогательными материалами, термического и химического взаимодействия паяемого металла, припоя и вспомогательных материалов с окружающей газовой средой и материалом оснастки и других физико – химических процессов. На интенсивность процессов физико-химического взаимодействия на границе контакта фаз при пайке влияют конструкция изделия и паяных соединений, габариты и масса изделия, способ нагрева, режим и термический цикл пайки, то есть особенности технологического процесса пайки.

После расплавления припоя и достижения атомами металла требуемого уровня активации начинается взаимодействие, в процессе которого происходит смачивание поверхности основного металла расплавом припоя.

При этом две свободные поверхности заменяются одной границей фаз с более низкой свободной поверхностной энергией системы. На этой стадии образования спая основную роль играют квантовые процессы между частицами атомных размеров.

В ходе взаимодействия атомов паяемого металла и расплавленного припоя возможна коллективизация электронов и образование металлической связи. Химическая связь образуется между атомами, обладающими дополнительной энергией, равной или большей энергии активации. Прочная связь между ними возникает при условии, если они находятся на расстояниях, при которых возможно перекрытие их волновых функций.

Адгезия ‑ поверхностное явление, которое приводит к снижению поверхностной энергии тела. Адгезия ‑ сцепление, притяжение, прилипание ‑ это связь между атомами, молекулами, ионами разнородных конденсированных тел при их молекулярном контакте. При адгезии сохраняется граница раздела фаз, которая образуется между двумя твердыми телами или твердым телом и жидкостью.

Когезия определяет связь между молекулами (атомами, ионами) внутри тела в пределах одной фазы и характеризует прочность конденсированных тел и их способность противодействовать внешней нагрузке. Когезия определяет свойства взаимодействующих материалов, аадгезия характеризует поверхностные явления, которые возникают на границе раздела фаз.