§ 4. ПРОЧИЕ ВОПРОСЫ ТЕХНОЛОГИИ

В ряде конструкций термоохлаждающих приборов с целью уменьшения веса и замены дефицитных материалов вместо меди применяется алюминий. При такой замене необходимо иметь в виду, что у чистого алюминия коэффициент теплопроводности в 2 раза меньше, чем у меди. В связи с этим в качестве конструкционного материала для изготовления теплоотводящих узлов и деталей в термоохлаждающих приборах следует применять алюминий марки или

При использовании алюминия в теплоотводящих системах часто возникает необходимость осуществления теплового и электрического перехода от алюминия к меди. Подобный переход можно осуществить одним из следующих способов:

1) непосредственная пайка медной детали к алюминию чистым оловом с применением стандартного флюса

2) электрометаллизация (шоопирование) алюминия в местах, подлежащих пайке, цинком, железом, никелем или другими металлами с последующей пайкой к металлизированному слою медных деталей любым мягким припоем;

3) гальваническое покрытие алюминия никелем с последующей пайкой к этому слою медных деталей мягкими припоями.

Качественное никелирование алюминия можно получить согласно следующей технологии:

1) обезжиривание алюминия в ванне состава: температура раствора 60—80°, время обезжиривания

2) тщательная промывка в воде;

3) травление в растворе при температуре 85—90° в течение

4) промывка в проточной воде;

5) нанесение цинкатной пленки в растворе температура раствора 20—30°, время обработки

6) промывка в проточной воде;

7) удаление цинкатной пленки в растворе

8) промывка в проточной воде;

9) повторное нанесение цинкатной пленки;

10) промывка в проточной воде;

11) никелировка в ванне состава: температура электролита 21—27°, плотность тока

Полученная описанным способом никелевая пленка исключительно хорошо сцеплена с алюминием, что позволяет производить многократную пайку на ней мягкими припоями.

При соединении алюминия с другим металлом необходимо иметь в виду электрохимические потенциалы обоих металлов. Без учета этого обстоятельства место соединения под влиянием влаги окружающего воздуха будет "подвергаться коррозии. Для предотвращения попадания влаги в места контакта алюминия с другим металлом эти места герметизируются эпоксидной смолой.

В ряде приборов для создания электроизолированного теплового перехода используются детали из оксидированного алюминия или оксидированной меди. Приводим режимы оксидировки и рецептуру ванн.

(см. скан)

(см. скан)

В технике создания термоэлектрических охлаждающих приборов широко используются эпоксидные компаунды. Из большого количества компаундов наиболее подходящими оказались компаунд, полимеризующийся при комнатной температуре, и термореактивный компаунд, для полимеризации которого требуется нагрев. Рецептура их приготовления следующая.

(см. скан)

Процесс изготовления термоохлаждающего прибора связан с проведением ряда технохимических операций.

Рецептура основных из них приводится ниже.

1. Гладкое травление мягкой стали и никеля. 1 объемная часть и 5 объемных частей воды при После травления энергичная промывка.

2. Энергичное матовое травление мягкой стали и никеля. 1 объемная часть и 1 объемная часть при в течение -5 сек. Промывка в проточной воде, сушка в термостате.

3. Травление константана. 1 объемная часть и 9 объемных частей воды при 60°. Промывка в проточной воде, метиловом спирте, сушка в токе теплого воздуха.

4. Травление высокохромистой стали. 1 объемная часть и 1 объемная часть воды при Промывка в проточной воде, сушка в сухом воздухе.

5. Матовое травление меди и ее сплавов. 1 объемная часть объемные части и 7 объемных частей воды при в продолжение 1—4 мин. Промывка в теплой воде, сушка.

6. Блестящее травление меди и ее сплавов. воды при около

1.5 мин. Энергичная промывка в воде, метиловом спирте, сушка в термостате.

7. Стравление окиси меди с поверхности меди и медных спаев. раствора раствора.

8. Матовое травление вольфрама. воды при от 0.5 до 2 час. Промывка в теплой воде, быстрая промывка в повторная промывка в воде и сушка в теплом воздухе.

9. Матовое травление молибдена и никеля. 100 объемных частей и 20 объемных частей при

10. Гладкое травление молибдена, тантала, ниобия. 9 весовых частей и 1 весовая часть Сплавить соли в железном тигле, быстрое

травление (не более 1 сек.) детали в этом расплаве, быстрая промывка в кипящей воде, затем в проточной воде и метиловом спирте. Сушка в теплом воздухе.

11. Гладкое травление вольфрама. Травление в расплавленной в остальном тот же процесс, как и в рецепте 10.

12. Электрохимическое обезжиривание и травление всех металлов в сплавов. Ванна с раствором: 6 весовых частей весовое части

2 весовые части весовой части жидкого стекла, 100 весовых частей воды при в течение детали на катоде, аноды стальные, напряжение 6—10 в, плотность тока Тщательная промывка и сушка.

13. Блестящее электролитическое травление вольфрама и молибдена. воды. Переменный ток напряжением 20—30 в. Электроды из никеля. Травление в течение 10—20 сек. при Переключение ванны на постоянный ток напряжением 25—40 в; детали на аноде, травление 5—10 сек. Промывка в проточной воде, промывка в проточной воде, сушка в токе теплого воздуха.

14. Блестящее электро еское травление никеля, его сплавов и высокохромистой стали. воды при в течение 10—30 сек. Энергичное стравливание. Напряжение-15-30 в, плотность тока детали на аноде, катоды стальные. Промывка в проточной воде 2—3 часа. Сушка в термостате.

15. Блестящее электрохимическое травление меди, ее сплавов. Ванна: при травление детали на аноде, катоды стальные, напряжение —30 в, плотность тока Тщательная промывка в дистиллированной воде и метиловом спирте, сушить в токе сухого воздуха.

16. Электрополировка стали, никеля, никелевых покрытий на алюминиевых сплавах. Ванна:

При —80° плотность тока: для стали для никеля в течение 1—3 мин., для алюминиевых сплавов в течение 5 мин.

17. Химическое черпение меди. Обезжиренные и протравленные в медные детали подвешиваются в ванну следующего состава: (персульфат калия), воды (дистиллированной). Температура раствора 60—65°. Время чернения 5 мин. В процессе чернения детали покачивают в растворе, чтобы убрать пузырьки воздуха, оседающие на них. После чернения детали промыть, просушить и протереть чистой мягкой тряпочкой.

18. Химическое чернение латуни. Обезжиренные и протравленные детали подвешивают в ванну состава: воды (дистиллированной). Температура раствора 60—65°. Время чернения 15—20 мин.

19. Химическое оксидирование латупи в черный цвет. Обезжиренные и протравленные латунные детали на 15—20 мин. погружаются в раствор: (основная углекисная медь), (25% раствор), воды. Температура раствора 18—20°.

20. Эматалирование — получение на алюминии электрохимическим путем толстых непрозрачных окисных пленок, придающих изделию вид. эмалированного. Применяется как электроизолирующее и декоративное покрытие. Обладает значительной термостойкостью и высокими механическими свойствами. Технология эматалирования заключается в следующем: отполированные, обезжиренные и промытые алюминиевые детали на подвесках из чистого алюминия загружаются в ванну, имеющую состав: Температура электролита напряжение 40—80 в, плотность тока Продолжительность оксидировки 1 час. Анодом являются подлежащие оксидированию детали. Катод — пластина из нержавеющей стали. Процесс эматалирования ведется в следующей последовательности. Изделия завешиваются на анодную штангу без тока,

затем в течение 5 мин. плавно повышают напряжение не более 40 в и при этом значении выдерживают ванну в течение 30 мин. При этом плотность тока должна быть Затем напряжение поднимают до 80 в и выдерживают его в течение 30 мин. Плотность тока при этом должна быть После эматалирования детали промывают и полученную оксидную пленку уплотняют путем кипячения в воде в течение 30 мин. В случае необходимости в дальнейшем эматаль-пленка может быть окрашена в любой цвет в водных растворах органических красителей.

В большинстве термоохлаждающих приборов для измерения температуры на рабочей поверхности либо в объеме в качестве датчика используются микротермисторы МКМТ-16 или других типов. Для осуществления надежного теплового контакта между охлаждаемой либо нагреваемой поверхностью и микротермистором последний армируется посредством серебряной или медной амальгамы. Эти амальгамы обладают прекрасной теплопроводностью и высокими механическими свойствами. Единственным недостатком использования амальгамы является неразборность соединения, вследствие чего извлечь заармированный микротермистор, не повредив его, нельзя. Как серебряная, так и медная амальгама серийно выпускаются промышленностью как зубоврачебный материал.

Приводим рецептуру приготовления амальгамы.

Серебряная амальгама. В ступку насыпают 3—4 объемные части серебряного сплава и в течение нескольких минут растирают его до получения мелкого порошка. Затем добавляют 1 объемную часть ртути и производят перемешивание до получения однородной тестообразной массы. После получения амальгамы ее помещают в марлю и отжимают лишнюю ртуть, не вступившую в соединение с серебром. Подлежащий армированию термистор помещается в неглубокое отверстие, которое заполняется амальгамой и уплотняется в нем. Полное затвердевание серебряной амальгамы наступает через 6—8 час.

Медная амальгама приготовляется следующим образом. В зависимости от потребности одну либо несколько пластинок амальгамы помещают в металлическую ложку и нагревают на слабом пламени до появления на пластинах капелек выступившей ртути. После появления ртути пластины помещаются в ступку и растираются до образования однородной пластической массы. Избыток ртути отжимают в марлевой салфетке. После этого амальгама готова к употреблению. Если часть готовой амальгамы затвердевает, ее можно вновь вернуть в пластичное состояние повторным нагревом. Время полного затвердевания медной амальгамы 2—3 часа. Так же как и серебряная, медная амальгама образует неразборные соединения.