Термические методы очистки

Под термическими методами очистки понимают различные виды отжига, предназначенные:
1. Для удаления остаточных загрязнений на поверхности, например, следов углерода.
2. Для восстановления окислов на поверхности металлов.
3. Для обезгаживания, т.е. удаления растворенных в металле газов.
Для достижения перечисленных целей используются следующие виды отжига.
1) Отжиг в водороде, влажном иди сухом.
2) Окислительно-восстановительный отжиг.
3) Отжиг в вакууме.
4) Комбинированные виды отжига.



Отжиг в водороде - основной вид отжига в производстве электронных приборов. Отжиг во влажном водороде удаляет следы графитовой смазки, в сухом водороде восстанавливает окислы на поверхности металла. Отжиг в водороде осуществляется также для замены атмосферы растворенного в металле газа на водородную, которая, в свою очередь, удаляется при обезгаживание внутри вакуумной арматуры при откачке.
Следовательно, режим отжита в водороде должен обеспечить диффузию водорода внутрь металла при высокой температуре, вытеснение газовой атмосферы — водородной, а также выделение избытка водорода при охлаждении металла. Поэтому режим отжига должен состоять из: нагрева, выдержки и охлаждения.
В таблице приводятся некоторые режимы отжига металлов и сплавов.


Таблица
Металл Температура 0С Время выдержки мин Время охлаждения мин.
Никель Тпл 1453
Тотж 750-800
10
30
Молибден Тпл 2267
Тотж 1100
30
60
Ковар Тпл 1450
Тотж 800
10
30
Медь Тпл 1084
Тотж 650
15
30

Ковар (сплав 29НК) - 28,529,5% Ni, 17-18% Со кобальт, остальное Fe железо с небольшими примесями C, Si, Mn.

Окислительно-восстановительный отжиг используется только в массовом производстве. При этом остаточные загрязнения окисляют кипячением деталей в воде и низкотемпературным окислением на воздухе, затем окисленные слои удаляются отжигом.
Пример обработки никелевых деталей.
1. Промывка в кипящей деионизованной воде 3 мин.
2. Сушка при температуре 120°С - 7 минут.
3. Окисление на воздухе при температуре 450ОС - 10 минут
4. Промывка в кипящей деионизованной воде - 1,5 минут.
5. Сушка при температуре 120 0С - 7 минут.
6. Отжиг в водороде при температуре 750ОС - 15 минут, охлаждение - 30 минут.
Отжиг в вакууме используется в том случае, когда невозможно отжигать в водороде, например при отжиге металлов, способных наводораживаться (например: тантал, титан, цирконий, торий).
Температура отжига должна быть ниже температуры кристаллизации, т.е. примерно на 15% от температуры плавления.
При вакуумном отжиге опасны следы масел, которые могут попасть на поверхность детали при вакуумировании их паромаслеными насосами, поэтому желательно использовать безмасляную откачку.
Комбинированные типы отжига - это последовательный отжиг в названных выше средах. Чаще всего это отжиг в азоте или инертных газах, или последовательный отжиг в водороде и вакууме.