Что такое карбид? Описание, особенности, применение и цена карбида

Карбиды и их применение в промышленных целях

В статье рассматриваются карбиды различных металлов. Приведена классификация карбидов, описан их химический состав, марки, свойства и области применения.

Карбиды (от лат. carbo – уголь) – химические вещества, образуемые путем соединения с углеродом ряда металлов или таких неметаллических элементов таблицы Менделеева, как бор (B) и кремний (Si). Важнейшими физико-химическими свойствами карбидов являются твердость, способность противостоять механическим деформациям и тугоплавкость. Так, например, карбид вольфрама (WC), карбид тантала (TaC), карбид титана (TiC), карбид молибдена (MoC), карбид циркония (ZrC), а также карбид бора (B4C) и карбид кремния (SiC) не подвержены разложению даже при белом калении и нейтральны в химическом отношении, имеют степень твердости, близкую к твердости алмазов.

Рисунок 1. Фрезы из карбида вольфрама

Карбиды – вещества нелетучие и не растворяющиеся в самых агрессивных растворителях, включая “царскую водку” (смесь серной и соляной кислот). Их получают как непосредственно из чистых элементов, так и с применением метода восстановления оксидов углеродом. Промышленные партии карбидов выпускаются в виде порошков (спеченные карбиды) и специальных отливок (литые карбиды).

Классификация по группам

Согласно современной классификации карбиды, исходя из особенностей межатомной связи в молекулярной решетке, подразделяют на 3 группы, существенно различающиеся по набору функциональных характеристик.

В состав 1-й группы входят так называемые карбиды солеобразного типа с ионной связью. Их основой служат щелочные и щелочноземельные металлы, алюминий, редкоземельные элементы, а также актиниды – торий (Th), уран (U), плутоний (Pu) и другие. Многие из таких карбидов вступают с Н2О и кислотами в бурную реакцию и начинают разлагаться с обильным выделением газообразной фракции в виде метана (метаниды) или ацетилена (ацетилениды) и осаждением металлических гидроксидов. Карбиды данной группы используют для управления химическими реакциями как раскислители, восстановители, катализаторы и т.д. Наиболее востребованными метанидами являются карбиды магния (MgС2, Mg2C), алюминия (Al4C3) и бериллия (Be2C). Среди ацителенидов самым известным считается карбид кальция CaC2, широко используемый в газосварочных технологиях.

Ко 2-й группе причисляют ряд карбидов, именуемых металлоподобными. Их образуют в связке с углеродом переходные металлы IV–VII гр. Периодической таблицы Д.И. Менделева, а также кобальт, железо и никель. Карбиды металлоподобной группы, помимо твердости и тугоплавкости, имеют высокие показатели электропроводности и устойчивости к воздействию химически активных реагентов. Вот почему, в частности, карбиды железа (Fe3C), хрома (Cr3C2), молибдена (MoC) востребованы для цементации чугунных и стальных поверхностей, а карбиды вольфрама (WC), титана (TiC), тантала (TaC), ванадия (VC) – для производства твердых сплавов, для изготовления полупроводниковых диодов, различных жаростойких покрытий, рабочих кромок металлорежущего инструмента и породоразрушающего оборудования.

3-ю группу составляют так называемые ковалентные карбиды кремния (SiC) и бора (B4C, B12C3), отличающиеся высочайшей твердостью и используемые для выпуска сверхтвердых сплавов, не уступающих по твердости корундам. Из них также производят абразивы для шлифовки и полировки поверхностей металлических изделий, огнеупоры и нагревательные элементы для высокотемпературных производственных процессов.

Карбиды тугоплавких металлов в производстве твердосплавных материалов

И все же самой обширной сферой применения является использование карбидов тугоплавких металлов для изготовления металлокерамических сплавов.

К категории твердых сплавов относят ряд износостойких металломатериалов на основе карбидов WC, TiC, VC, TaC, NbC, CrC и других металлов, имеющих Т° плавления от 860 до 1320°C, прочность связи которых в молекулярной структуре обеспечивают включения более мягких кобальта, никеля, железа с гораздо меньшей температурой плавления. Сплав становится менее хрупким и более упругим и пластичным, чем выше в нем процентное содержание связующего включения.

Для регламентации химического состава и эксплуатационных параметров твердых сплавов служат, в частности, ТУ 48-19-60-78, ТУ 48-19-154-92 и прочие нормативные документы.

По технологическому критерию твердые сплавы подразделяют на спеченные (металлокерамику) и литые (наплавляемые).

Читайте также:
Хамедорея элеганс — изящная пальма

Изготовление спеченных твердых сплавов осуществляется методом порошковой металлургии. Техпроцесс включает в себя три последовательных этапа.

  1. Сначала в определенных соотношениях тщательно смешиваются дисперсные порошки тугоплавких металлов и металлов-связок (кобальтовый порошок, никелевый порошок и др.), а по мере необходимости – также порошков легирующих добавок.
  2. Затем готовую смесь подвергают прессованию под высоким давлением (1250-4550 кгс/см 2 и выше).
  3. На заключительном этапе производится спекание получаемого полуфабриката в специальной электропечи в температурном режиме, близком к Т плавления металлического связующего, до тех пор, пока не будет сформирован сплав, имеющий показатель твердости не ниже HRA = 86 и термостойкости до 1320°C.

Твердые сплавы практически не поддаются традиционным способам механической обработки (резание, давление, строгание, шлифовка и др.). С этой целью применяют такие современные методы, как лазерное/ультразвуковое шлифование либо кислотное травление.

Производство литых твердых сплавов базируется на таких технологических методах, как плавка и литье. Их применяют для наплавления защитного покрытия на быстроизнашиваемые поверхности и, сообразно химическому составу, подразделяют на 3 типа.

К первому типу относят релит – композицию вольфрамовых карбидов (WC и W2C), характеризуемую особенно высокими значениями показателей твердости и стойкости к износу. Т° плавления релита составляет 3520°C, что также является ценным критерием.

К группе релитов относятся:

  • литые карбиды вольфрама зерновые марок ЛКВ-«З» (ТУ У24.6-33876998-001-2006);
  • карбиды вольфрама сферические марок КВС (ТУ У24.1-19482355-001:2010;
  • ленточные релиты марок ЛЗ, ЛС, ЛСЗ (ТУ У28.7-19482355-002:2014).

Ко второму типу причисляют стеллиты – литые сплавы, являющие собой карбидную композицию W-Co-Cr. Им присуща более низкая, чем у релита, Т° плавления (близкая к Т° плавления сталей) на фоне, стойкости к износу и коррозии – качеств, обусловленных высокой твердостью. Изготавливаются в виде прутков. В России выпускаются стеллиты марок ПР-В3К и ПР-В3К-Р (ГОСТ 21449-75).

Третий тип литых твердосплавных материалов представлен сормайтами – соединениями композиции Fe-Cr-Mn-Ni, имеющие более низкую твердость и Т° плавления в сравнении со стеллитами. Отечественная промышленность производит прутки сормайта марки Пр-С (ГОСТ 21449-75). Сормайт бывает 2-х типов: сормайт №1 и сормайт №2, характеризующийся способностью подвергаться термообработке, а также более высокими характеристиками прочности и вязкости по сравнению с сормайтом №1. Торцевые оконечности прутков сормайта №1 окрашивают в зеленый цвет, а сормайта №2 – в красный.

Применение твердых сплавов в промышленных целях

В настоящее время трудно представить себе промышленную отрасль, в которой не использовались бы твердосплавные материалы на основе карбидов тугоплавких металлов и связующих металлокомпонентов.

Карбидо-содержащие сплавы необходимы, в частности, для:

  • производства металлорежущего и породоразрушающего инструмента в металлообрабатывающей и горнодобывающей отраслях;
  • изготовления штамповочного оборудования;
  • изготовления хирургических инструментов;
  • обустройства точных поверхностей в различном измерительном инструментарии;
  • маркирования рабочей поверхности клейм;
  • производства рабочих элементов подшипников качения;
  • других целей, когда использование твердосплавных материалов является целесообразным либо вовсе не имеет альтернатив.

Промышленная значимость карбидов в развитии технического прогресса побуждает исследователей и инженеров-практиков к созданию все новых продуктов на их основе. Так, сегодня особенно пристальное внимание уделяется разработке новейших типов карбидо-содержащих твердосплавных материалов с широким спектром полезных свойств для авиакосмической, судостроительной, радиоэлектронной отраслей и ядерной энергетики.

телефоны:
8 (800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
(495) 642-41-95

Канифоль — старинная и современная незаменимая помощница

Электроприборы иногда перестают работать и их нужно ремонтировать. Причиной неисправности может стать вышедшая из строя микросхема, какая-либо деталь или отсоединившийся контакт. Очень часто проблемы можно решить в домашних условиях при помощи замены сломавшейся детали, спайки отошедшего контакта. Потребуются канифоль для пайки и паяльник.

Что такое канифоль

Канифоль (полное название колофонская смола) представляет собой стекловидное твердое вещество, похожее на янтарь, которое получают из очищенных особым способом смол хвойных деревьев. Она абсолютно не растворяется в воде, но легко растворима в спирте, ацетоне, бензине.

Читайте также:
Управлять системой видеонаблюдения удаленно

Помимо основного названия, к нему добавляют слова, по которым можно понять, каким способом ее получили: сосновая (гарпиус), таловая, экстракционная и т.д. От способа получения, исходного сырья и химических добавок в составе зависит температура размягчения и плавления канифоли (от 50 до 130 °C).

Получила свое название канифоль от античного города Колофон (Kolophon), где «смола для смычков» изготавливалась и продавалась в больших количествах. О применении канифоли при спайке речи не шло, тогда не было ни такого процесса, ни деталей, нуждающихся в подобном соединении. Канифоль активно использовалась в самых разных житейских ситуациях. Ею смазывали стрелы для лука и смычки музыкальных инструментов. Заполняли щели между досками и пропитывали корпуса кораблей, использовали при изготовлении смазочных материалов.

Из чего делают

Сосновую канифоль получают методом термической обработки живицы — сока хвойных пород деревьев, в основном сосны. Из нее выпаривают воду и скипидар, после термической обработки образуются твердые полупрозрачные куски, которые далее очищают химическим путем. В этой канифоли отсутствуют жирные кислоты, что бывает очень важно при выполнении определенных видов работ. Размягчается этот вид при 66-69 °C.

Экстракционная канифоль получается методом обработки растворителями, чаще всего бензином, измельченной древесины. Этот вид темнее всех остальных, в нем присутствует примерно 10 % жирных кислот, размягчается он при температуре 58-60 °C.

Таловую канифоль изготавливают методом перегонки таллового масла. Это масло является отходом целлюлозно-бумажной промышленности. Размягчается она при температуре от 56 до 60 °C.

По цвету канифоли можно определить ее качество. Если оттенок яркий и насыщенный, очистка проводилась не по технологии и в составе остались сторонние примеси. Они пагубно влияют на свойства и характеристики. Качественный состав имеет лимонный оттенок. Лучшей среди всех видов канифоли считается живичная.

Применение

Канифоль — это смесь смоляных кислот и их изомеров, представляющая собой флюс, т.е. вещество, удаляющее с поверхности металла оксидные пленки, жир, другие загрязнения и защищающее от окисления и коррозии. Зачем нужна канифоль для пайки?

Жало паяльника нагревает металлические контакты, на них мгновенно образуется оксидная пленка, не позволяющая припою соединить детали. Чтобы убрать эту преграду и нужна канифоль (или флюс). Ею обрабатывают поверхности, подготавливают их к нанесению припоя.

Процесс пайки

Если необходимо припаять, например, провод к плате, то:

  • Сначала нужно прогреть провод, прикладывая к нему паяльник, максимально плотно его прижимая.
  • Через несколько секунд провод вместе с жалом паяльника нужно опустить в канифоль, она закипит и равномерно распределится. Таким образом провод подготовлен к нанесению на него припоя.
  • Жалом паяльника надо взять небольшую часть припоя и равномерно, тонким слоем нанести его на провод. При этом не должны образоваться катышки и капли. Не должно быть необработанных участков, получается этот же провод, но в олове.
  • Далее нужно очистить жало паяльника с помощью металлической губки или тряпочки и, коснувшись канифоли, провести им по плате, создавая тончайший слой на ее поверхности. Поверхности к пайке готовы.
  • Затем приложить провод к плате, обеспечивая максимальный контакт. Прижать к проводу жало паяльника с тонким слоем припоя и несколько раз «прогладить» место соединения для лучшего прогрева.
  • Затем дать остыть и проверить соединение на прочность.

При правильном проведении пайки поверхность места соединения блестящая, это значит, что оно имеет максимальную прочность. Если же поверхность матовая и выглядит рыхлой, значит соединение непрочное.

Благодаря способности канифоли растворять при нагревании оксиды таких металлов как медь, свинец, олово, она эффективно справляется с этой задачей при температуре более 150 градусов. Канифоль используется в электротехнических работах как природный флюс. С его помощью, помимо удаления оксидной пленки, жира и загрязнений, улучшается растекание и нивелируется поверхностное натяжение вещества, используемого в качестве припоя. При этом быстрее заполняются швы и повышается качество соединения.

Читайте также:
Составные сваи: технология железнения и составления

В домашних условиях припоем чаще всего выступает легкоплавкое олово. С тугоплавкими припоями использование канифоли невозможно. Ее температура кипения +250 °C, при которой канифоль испаряется, соответственно защитные и очистительные свойства флюса при воздействии на металл также исчезают.

Виды флюса

Для разных сфер применения канифоль выпускается в чистом и разбавленном виде. Существует три вида флюсов на основе колофонской смолы: твердый, жидкий и гелеобразный. Более дорогими и сложными в производстве являются флюсы жидкого и гелеобразного типов.

Допустимо применение флюсов на основе канифоли к узлам небольшого размера, определенного состава металлов. Для обработки больших соединений, сложных сплавов, редких металлов и в промышленных масштабах используются другие виды флюсов.

  • Твердый флюс — это канифоль в чистом виде. Он является самым популярным и имеет как несомненные плюсы так и минусы. Основной недостаток — неудобство, неточность нанесения в труднодоступные места спайки.
  • Флюс на основе спиртового раствора, разводится в равных пропорциях спирта и твердой канифоли. Очень удобен при нанесении его кистью на поверхности деталей, которые будут соединяться с помощь спайки.
  • Флюс из канифоли на основе геля. Вязкая консистенция позволяет точно дозировать наносимый состав, легко обработать самые сложные места соединяемых деталей. Гель высыхает дольше, по сравнению со спиртовым составом. Это дает некоторый запас времени для проведения спайки, он более пластичен и податлив, по сравнению с флюсом из твердой канифоли.

Жидкий или гелеобразный флюс наносятся кистью предварительно на места спайки и начинают работать без одновременного температурного воздействия.

Основные достоинства канифоли

Основные достоинства:

  • Не проводит электричество.
  • Невысокая стоимость, практически везде имеется в продаже.
  • Сохраняет свои свойства при отрицательной температуре.
  • Не подвержена воздействию влаги, не смывается водой
  • Большой срок годности.
  • Препятствует коррозии на металлических конструкциях, эффективно счищает оксидную пленку с поверхности обрабатываемого материала, обезжиривает изделие.

Чем можно заменить канифоль для пайки

Бывают ситуации, в которых нужно спаять детали, а канифоли под рукой нет. Заменить канифоль в таких случаях можно следующими веществами:

Аспирин

Можно заменить флюс на основе канифоли на флюс из кислоты. Взять из аптечки обычный аспирин (шипучий не подходит), или, как его еще называют, ацетилсалициловую кислоту, и с помощью таблетки этого препарата спаять необходимые детали. Таблетку можно растолочь, этот порошок растворить в спирте или воде, причем изготовить максимально высокую концентрацию кислоты.

Использовать раствор как жидкий состав для обработки поверхностей, также можно использовать сухую таблетку как твердый флюс при паянии. Необходимо учесть, что при использовании аспирина выделяется едкий дым с сильным неприятным запахом, поэтому помещение, в котором проводятся работы, должно хорошо проветриваться.

Паяльный жир

Также вместо флюса на основе канифоли можно использовать паяльный жир. Он очень хорошо растекается, обволакивая всю поверхность. С использованием паяльного жира легко соединить нужные контакты. Только после пайки необходимо промыть место соединения спиртом для удаления остатков жира. Если этого не сделать, то в дальнейшем может развиться коррозия. Также при проведении работ нужно проветривать помещение, нагревание паяльного жира провоцирует выделение специфического запаха.

Смола

Для пайки изделий можно использовать обычную смолу хвойных деревьев. Процесс пайки происходит так же, как с использованием твердого флюса. Смола отлично плавится. Она не агрессивна, поэтому при использовании смолы в качестве флюса, дополнительные меры защиты можно не применять.

Янтарь

Для пайки вместо канифоли можно использовать янтарь, он имеет схожие с ней характеристики и будет лучшей заменой. Но использовать его имеет смысл только в случае совсем уж крайней необходимости, так как янтарь достаточно дорогой материал и поэтому лучше рассмотреть другие варианты для замены.

Читайте также:
Стоимость работы по вводу электричества в частный дом

Канифоль для музыкальных инструментов

Как хорошая альтернатива подойдет канифоль для музыкальных инструментов. Но нужно учесть, что этот вид стоит гораздо дороже обычной канифоли для пайки.

Все аналоги могут заменить канифоль, так как имеют схожие свойства. Но, перед их применением, необходимо изучить особенности каждого материала и нюансы его использования при пайке.

Изготовление в домашних условиях

Канифоль можно изготовить самостоятельно. Подходит смола всех хвойных деревьев, но лучше брать сосновую. Можно прогуляться по хвойному лесу, прихватив с собой емкость для смолы, скребок, ложку или нож.

Для добычи смолы годится только то дерево, которое достигло 30 см в диаметре. Известно, что взрослое дерево сосны вырабатывает не более двух литров смолы в год. Учеными было доказано что смола — это не сок, необходимый для нормальной жизнедеятельности растения, а средство для заживления его ран.

Достаточное количество смолы можно получить на лесозаготовках, где она выступает на спиленных деревьях и на пнях, или обратиться на пилораму. Смола часто появляется на свежих пиломатериалах. Смолу нужно соскрести скребком или ложкой в металлический котелок или банку.

Заполненную смолой емкость нужно поставить на огонь. Эту процедуру имеет смысл проводить на открытом воздухе так как смола при нагревании будет плавиться и кипеть, выделяя пары скипидара. Содержимое котелка нужно периодически помешивать, удаляя пену и мусор. Нагревать смолу нужно до тех пор, пока она не перестанет кипеть и не прекратится выделение паров.

После прекращения кипения в котелке останется густая прозрачная масса характерного желтого цвета, похожая на янтарь. Ее нужно разлить по формам и дать остыть. Формы лучше изготовить из картона или жесткой бумаги. Можно использовать и пластиковые емкости, но из картонной готовую канифоль проще доставать. Если в получившейся канифоли видны вкрапления мусора, то ее можно профильтровать через мелкую металлическую сетку.

Зачем нужна канифоль: свойства, применение

Канифоль используется при пайке: pixabay.com

Канифоль традиционно считается незаменимой для пайки. Еще со времен Советского Союза о ней знали все. Этот материал применяют для лужения в пайке проводов, но его используют и для других целей. Что это такое и зачем нужна канифоль? Узнаем в статье.

Что такое канифоль и для чего она нужна

Что такое канифоль? Канифоль — это вещество, которое добывают из смолистой густой массы — выделяемый сок из деревьев хвойной породы. Как правило, она сочится из сосновых деревьев, ее собирают, а затем очищают. Добытый материал выпаривают из сырой смолы. Встречается канифоль елового, кедрового и пихтового происхождения.

Еще встречается промышленная канифоль. Для ее изготовления используют измельченное дерево. На его основе готовится экстракт с добавлением органических растворителей. Также используют перегонку сырого таллового масла.

На прилавках магазинов встречается жидкая канифоль. Это более удобный вариант. Получается благодаря добавлению спирта или ацетона, в котором твердая канифоль растворяется.

Для чего нужна канифоль? Выделим следующие варианты применения материала:

  • чтобы клеить бумажные изделия;
  • в качестве компонента для создания каучука, резины, искусственной кожи и многого другого;
  • канифоль для пайки используют, чтобы выполнить лужение и удалить оксиды с поверхностей металлов;
  • для натирания смычков для скрипок, виолончелей, альтов и многих других, балеток, чтобы избавиться от скольжения;
  • в некоторых видах спорта в качестве порошка;
  • чтобы защитить деревянную поверхность от влаги;
  • чтобы натирать бильярдный кий;
  • для изготовления лаков, чтобы увеличить их текучесть.

Чем можно заменить канифоль при пайке? Есть определенные требования к таким материалам. Они обязаны удалять оксидный налет при пайке, чтобы предотвратить окисление и улучшить распределение припоя. Замена канифоли должна соответствовать следующим требованиям:

  • невысокая температура плавления;
  • отсутствие растекаемости вне непосредственного воздействия;
  • хорошо расплавляется при контакте с паяльником;
  • способность растворять оксиды;
  • легко удалить после работы;
  • неспособность вступать в реакции с металлами и припоем.
Читайте также:
Теплые окна, как выбрать и применить

Под вышеуказанные требования подходят аспирин, электролит из батарейки, смола, янтарь, жир, любая кислота, кроме концентрированной серной и азотной.

Применение канифоли: правила

Правила применения канифоли при пайке: nur.kz

Как использовать канифоль для пайки? Успешная пайка сопровождается следованием общепринятых правил с использованием твердой канифоли:

  1. Подготовьте рабочее место. Важно соблюдать правила техники безопасности: подготовьте инструменты, продумайте фиксацию проводов и деталей. Канифоль держите в жестяной баночке. Не паяйте на весу, пользуйтесь защитными очками, чтобы расплавленный припой не отлетел в глаз.
  2. Выполните лужение. Соединяемые поверхности покрывают слоем припоя. Нагрейте паяльник, окуните его в канифоль, быстро коснитесь припоя. Конец провода тоже можно залудить: прогрейте его в канифоли и обработайте припоем. Залуженная поверхность — однородный тонкий слой олова.
  3. Зафиксируйте детали, которые необходимо спаять.
  4. Выполните пайку. Соединительные детали прогрейте паяльником с припоем и быстро отведите его, оставьте все остывать.
  5. Проверьте качество работы. Визуально осмотрите, убедитесь, что застывший припой не имеет шероховатой поверхности и пор. Удалите следы оставшегося флюса с поверхностей.

Теперь вы знаете, зачем нужна канифоль. Это хороший диэлектрик, используемый в пайке, но представленный материал также имеет и немало других применений.

Узнавайте обо всем первыми

Подпишитесь и узнавайте о свежих новостях Казахстана, фото, видео и других эксклюзивах.

Что такое канифоль и для чего она нужна

Канифоль можно найти в шкафу у каждого радиолюбителя или домашнего мастера. Используется это вещество в процессе низкотемпературной пайки различных металлов. Его название слышал каждый, но происхождение, свойства и особенности применения для многих остаются загадкой.

Основной компонент канифоли

Канифоль представляет собой очищенную смолу хвойных деревьев. На территории СНГ чаще всего встречается именно сосновая канифоль, но технология производства не ограничивается этим деревом. Иногда на рынке попадаются кедровые, еловые и пихтовые марки.

Получение методом выпаривания

В необработанном виде сок хвойных деревьев перенасыщен влагой, скипидаром и различными примесями. Смола нагревается до температуры воды и постепенно превращается в те самые хрупкие кристаллы. В отдельных ситуациях такой полуфабрикат подвергается дополнительной химической очистке.

Получение методом экстракции

Иногда вытягивать смолы из древесины нерационально. В этом случае канифоль получают напрямую из древесины. Для этого измельченный материал подвергают воздействию химических растворителей с различными свойствами.

Получение путем перегонки талого масла

В процессе изготовления целлюлозно-бумажной продукции остается множество лишних отходов, в том числе и талое масло. С целью максимальной рационализации производства его дополнительно используют для извлечения смол в процессе обработки хвойных пород.

Растворимость канифоли

Готовая канифоль отлично растворяется в большинстве химически активных растворителей. В этот список входят бензин, эфир, ацетон, спирты. При этом на воду твердая канифоль никак не реагирует.

Температура плавления

Канифоль отлично подходит для пайки за счет низкой температуры плавления. Точное значение конкретной марки зависит от источника и способа ее получения, но усредненные цифры указывают на диапазон 50-70 градусов. Показатель может быть и больше, но он не превышает температуру плавления любого припоя.

Основная цель применения

Большинство проводников подвержены окислению, а на их поверхности быстро откладываются жировые частицы. Это сильно затрудняет процесс пайки и ухудшает качество соединения. Являясь химически активным кислотным веществом, канифоль при нагревании очищает поверхность от оксидной пленки и инородных веществ.

Процесс пайки

Процедура начинается с прогрева паяльника до рабочей температуры. На жало берем небольшое количество используемого припоя и опускаем его в канифоль. Дожидаемся пока канифоль немного покроет жало, но не допускаем его пережигания. В заключение как можно быстрее производим процедуру пайки, прижимая паяльник к нужному элементу, так как канифоль быстро испаряется.

Использование в других сферах

Канифоль отлично справляется с ролью флюса, но также используется и для решения других задач. Она придает нужные свойства лакокрасочным покрытиям и часто встречается в некоторых сплавах пластмассы. Также вещество отлично подходит для обработки струн музыкальных инструментов, смычков и балетной обуви.

Читайте также:
Электричество из водорода своими руками

Способы хранения и поставки компонента

Наиболее широкое распространение в качестве флюса получили твердые гранулы канифоли. Помимо них существуют спиртовые растворы и гели. Первые очень удобно наносить на открытые поверхности кисточкой, а вторые хорошо задерживаются в закрытых труднодоступных местах.

Недостаток канифоли

Из-за своей слабой химической активности флюс на основе смол больше подходит для работы с простыми металлами: медь, сталь, свинец. При пайке нержавейки и алюминия из-за моментального образования стойкой оксидной пленкой приходится использовать более кислотные и активные флюсы.

  • О КОМПАНИИ
    • Сертификаты
    • Реквизиты
    • Контакты
  • ПРОДАЖА
    • Прайс-лист (Excel)
    • Доставка и оплата
    • Производители
  • НОВОСТИ
    • Новости компании
    • Новинки каталога

Торговый дом «Скала» представляет собой торговое предприятие, специализирующееся на поставках кабельной арматуры напряжением до 35 кВ.
Торговый Дом «Скала» является Дистрибьютером заводов по производству муфт: ЗАО «ПЗЭМИ», ЗАО «Михневский завод электроизделий», ЗАО «Нижегородсетькабель», Кабельные муфты «Прогресс» ООО «Трансэнерго», TYCO Electronics, муфты и адапторы Raychem, НПО “Протэкт”

Что такое канифоль: состав, свойства, применение

Каждый, кто во времена Советского Союза имел дело с паяльником, знает о канифоли не понаслышке. Однако сегодня, когда всюду используются паяльные флюсы, канифоль для пайки применяют все реже. А ведь канифоль используется не только для пайки. Давайте же вспомним о том, что вообще такое канифоль, откуда она берется и где еще применяется.

Канифоль или колофонская смола получила свое название от имени древнегреческого города Колофон, где особая сосновая смола высоко ценилась в свое время музыкантами.

Сама канифоль представляет собой достаточно хрупкое аморфное вещество стекловидной структуры, имеющее характерный стеклянный блеск. Цвет канифоли может быть от светло-желтого до темно красного. В качестве составного компонента она содержится в смолах хвойных деревьев и состоит главным образом из карбоновых кислот фенантренового ряда и их изомеров.

Сырьем для производства канифоли изначально служила живица — смолянистое вещество, выделяемое хвойными деревьями при их механическом повреждении. Из живицы выпаривали скипидар и другие летучие вещества, которых в сырой смоле 25%.

При промышленном производстве канифоль получают как экстракт измельченной хвойной древесины с применением органического растворителя либо путем перегонки сырого таллового масла, являющегося отходом циллюлозно-бумажного производства. Таким образом, в зависимости от способа получения, канифоль бывает сосновой, талловой и т. д.

Канифоль нерастворима в воде, однако легко растворима в органических растворителях, таких как этиловый спирт, эфир, ацетон, хлороформ и бензол. Температура плавления канифоли зависит от способа ее получения, и лежит в диапазоне от 50 до 130 °C. В составе канифоли всегда преобладают карбоновые (смоляные) кислоты, главная из которых — абиетиновая, входящая и в состав янтаря.

Канифоль как паяльный флюс

По сей день достаточно широко канифоль используется в качестве паяльного флюса (для удаления тонких пленок окислов с поверхностей спаиваемых металлов) при пайке легкоплавкими припоями и лужении.

Благодаря использованию канифоли при пайке, смачиваемость припоем монтируемых на плату компонентов улучшается. При пайке деталей из меди, медных сплавов, стали, цинка и других цветных металлов кроме алюминия, канифоль пользуется заслуженной популярности в силу эффективности.

В расплавленном состоянии канифоль легко растворяет оксидные пленки: окисленные металлы по сути частично восстанавливаются до металлов, а частично — превращаются в легкоплавкие соли.

При этом канифоль неустойчива к воздействию влаги. Под действием атмосферной влаги она гидролизуется, усиливает коррозию соединений с которыми находится в контакте. Поэтому после пайки канифоль следует смывать (например спиртом или ацетоном). В качестве диэлектрика канифоль используется разве что в очень герметичных устройствах.

Для пайки лучше всего подходит слабый раствор канифоли в изопропиловом или этиловом спирте с добавлением глицерина. Такой раствор весьма эффективен, хоть и имеет лишь слегка желтоватый цвет. Если же он будет слишком концентрированным, то есть если канифоли в растворе окажется слишком много, то смыть ее с платы будет тяжело, да и жало паяльника загрязнится сильнее.

Кстати, для пайки сильно загрязненных или сильно окисленных поверхностей канифольно-спиртово-глицериновые флюсы малоэффективны. В таких случаях рекомендуется применять неорганические, например, кислотные флюсы. Кроме того, глицерин, ввиду гигроскопичности, способствует коррозии проводников и электрическим утечкам по поверхности диэлектрика платы, поэтому остатки флюса с глицерином всегда следует удалять сразу после пайки и особенно тщательно.

Хранение растворов канифоли требует особого подхода чтобы не допустить выпадения кристаллов смоляных кислот. Для этого обязательно профильтрованный раствор не следует хранить в железных банках, поскольку ржавчина на их стенках склонна образовывать со смоляными кислотами резинаты железа, способствующие кристаллизации смоляных кислот. А в растворы с уайт-спиритом нужно добавлять хотя бы 4% скипидара.

Другие применения канифоли

Продукты переработки канифоли используются для проклейки картона и бумаги, она служит эмульгатором при получении искусственного каучука, применяется в производстве пластмасс, резин, мыла, линолеума, искусственной кожи, лаков, красок, электроизоляционных компаундов и мастик.

Канифолью натирают смычки музыкальных инструментов, кончик бильярдного кия, а также обувь балерин для уменьшения скольжения. В тяжелой атлетике, в альпинизме, в бейсболе, при занятиях на турнике, – канифоль позволяет четко зафиксировать хват без скольжения, причем мозолей от этого не появится. Именно измельченную канифоль применяют для имитации дыма в кинематографе.

В былые времена, когда не было эффективных натяжителей, канифолью натирали передаточные ремни различных механизмов. Даже сегодня при запуске механизмов с большой инерцией время от времени прибегают к использованию канифоли.

Добавив порошок канифоли в лак на основе твердых смол, можно повысить его текучесть. Чистая же канифоль в основе лака делает его очень мягким и нестойким, белеющим при попадании влаги, легко стираемым. Качественные лаки на основе канифоли получают этерификацией (сплавлением) 6% глицерина с канифолью.

Кстати, один из эфиров канифоли зарегистрирован как пищевая добавка Е915 — пентадиновая смола. Но практически в качестве пищевой добавки Е915 не применяется ни в России, ни в странах Евросоюза.

Канифоль сосновая

Помимо самой канифоли существуют и производные этого вещества. Рассмотрим, как и где применяется этот материал, а также какие виды его существуют.

Виды канифоли

  1. Живичная.
  2. Экстракционная.

Добывают первый вид канифоли благодаря хвойным деревьям. Это их живица. В Российской Федерации такая добыча ведется в основном из сосны. Остается это вещество, после того как был добыт скипидар из живицы. Он состоит в большей мере из терпенов.

Что касается второго вида канифоли, то ее добывают благодаря экстракции пневого осмола, который возможен при использовании органических растворителей.

Как образуется в сосне живица, пока еще не ясно. Но когда она свежая, только появившаяся на поверхности ствола дерева, тогда она имеет светлый цвет вязкой структуры. Спустя какое-то время при хранении жидкость густеет. Тогда из нее можно извлечь смоляные кислоты. Если канифоль является первичной, значит, ее получили из свежей кислоты, если же ее получили в результате изомеризации, то такая канифоль называется вторичной.

Арбузов уже давно сообщил, что первичная канифоль, созданная из смол, является декстропимаровой, левопимаровой и а-сапиновой. На второй план является изомеризованная кислота, которая находится на первом плане.

Существует два вида подобных кислот.

  • Абиетиновая кислота.
  • Дегидроабиетиновая кислота.

Самой лучшей и прочной считается первая разновидность канифоли. Именно эта кислота была обнаружена в момент повышения температуры этого вещества.

Рассматриваемый материал достаточно устойчивый. Его можно использовать в промышленной среде. Но ее может растворить не один вид спирта, среди них и этиловый, и бензол, и масло с эфиром.

Получение канифоли

В строительстве часто используется олифа. Как ни странно, но она была произведена из канифоли. Так как масло, выполненное на основе смолы и соли, применяют именно для этого вида строительного материала. Также можно произвести мазь для колес и другие вещества разного назначения.

Живичный продукт

Рассмотрим, как же получают живичный продукт. Требуется живицу, которую доставляют с места ее добычи, то есть прямо из хвойного леса, нагреть до восьмидесяти пяти или даже девяноста пяти градусов по Цельсию. Потом она попадает в отстойник, там стекает вода, а ее выходит до девяноста восьми процентов, и примесь разного рода. После этого в отстойник следует добавить поваренную соль. Тогда вода отстаивается еще лучше. Для того чтобы живица была светлее, следует добавить кальциевую соль, а также фосфорную кислоту.

Когда живица уже отстоялась, спустя время, то ее следует подать в уверительную колонну. Там она и скипидар разделяются на составляющие, вода полностью выходит. Так получают чистую канифоль.

Еще горячая, она разливается в тару, деревянную. Обычно это бочки. Там ей дается время затвердеть. И используют ее твердую, как стекловидную массу.

Также важно отметить, что когда канифоль долго хранится, то ей свойственно кристаллизоваться.

Применение канифоли

Применяют рассматриваемый продукт в разного рода деятельности человека. Например, она используется, чтобы проклеивать бумажные носители. Можно изготавливать ряд промышленных и бытовых товаров. Речь идет о мыле, креолине, аппретуре, консистентной смазке, электроизоляционном материале, липких пластырях, для разных строительных нужд. Получается, что лакокрасочная промышленность в больших масштабах использует данный продукт. Так как смолы, которые из нее получают, играют большую роль в жизни человека.

Состав канифоли

Как устроена канифоль? Она имеет отличную деятельность при добавлении химикатов.

Эфиры из канифоли

Это возможно благодаря тому, что в ней присутствует смоляная кислота, что дает возможность ее широкого использования. Она широко применяются, чтобы получить самые разные производные. Речь идет о резинатах, таком веществе, как эфир, конденсатовских продуктах и прочем. Называются они препарированными смолами. Можно охарактеризовать их с точки зрения химического направления как ряд соединений, образующихся во время взаимодействия смоляной кислоты и других веществ, которые входят в рассматриваемый продукт.

Вот как можно получить одно из веществ канифоли, которое используется в лакокрасочной промышленности. Для этого необходимо канифоль расплавить до двухсот или даже двухсот десяти градусов по Цельсию, которую помещают в этерификатор. Там создается пониженное давление. Постепенно в массу вводят глицерин. Главное правильно соблюсти пропорцию.

То есть нужно на каждые десять или двенадцать частей глицерина использовать сто частей канифоли. Температура при этом должна быть поднята до двухсот восьмидесяти градусов. Такая высокая температура должна сохраняться до полутора или даже двух часов. Пока масса настаивается. После этого ее поднимают еще выше, до трехсот пяти градусов, чтобы избавиться от глицерина. Так получают данный вид канифоли.

Но важно помнить, что нагревание до трехсот пяти градусов трудоемко, ведь вызывается повышение эфирных масел, содержащих кислоту, так как возможен его распад, по крайней мере, неполный.

Готовность канифоли

Как определить, готов ли товар для использования?

Факторы определяющие готовность канифоли:

  • цвет,
  • пропускание солнечных лучей на капле канифольной смолы, которую помещают на стекло,
  • число кислотной производной.

Для того чтобы ускорить дело выделения рассматриваемого продукта, следует увеличить скорость ее выпадения. Для этого применяют катализаторы. Это обычно металлический цинк в малых дозах, а также можно использовать окисленный кальций. Отгоняют при этом масло в вакууме. Получается в итоге вещество канифоли, которое состоит только из триглицеридов смоляной кислоты.

Для производства эмалей, масляных лаков, нитролаков используется эфир гарпиуса, который используют при получении полуфабрикатов перечисленного строительного материала.

Также можно получить пентаэритритовый эфир, выделяемый из канифоли. В этом случае получают именно то вещество, которое аналогично глицериновому. Этот эфир выделяется только при более низкой температуре. Требуется порядка двухсот шестидесяти или даже двухсот семидесяти градусов по Цельсию.

Эфиры из канифоли

Если вы желаете получить эфир, который можно полностью заместить пентаэритритовым веществом, выделенным из абиетиновой кислоты, то потребуется четыре моля канифоли для получения одного моля пентаэритрита.

Растворяется данный эфир, который называют пентаэритритовым, в обычном веществе, способным растворить лак. Температура его размягчения достигает всего девяноста пяти или даже ста градусов по Цельсию. При этом число кислотного вещества достигает целых десяти или двадцати пяти. Применяют это вещество для того, чтобы создавать масляные лаки или эмали. Благодаря ему возможна сушка достаточно быстрая, также возможно образование пленки твердого покрытия, устойчивость к воде и атмосферным явлениям.

Канифольно-малеиновый продукт

Рассмотрим такой продукт, как канифольно-малеиновый, этот аддукт представлен конденсацией канифоли, а также совместно с малеиновым ангидридом. Температура для того, чтобы расплавить аддукт, должна быть порядка ста сорока градусов. При этом кислотное число в целом достигает ста или ста десяти веществ. Применяют это вещество для образования лака на основе спирта, масляного и нитроцеллюлозного покрытия.

Получают канифольно-малеиновый аддукт с помощью этерифицированного глицерида путем двух шагов.

  • Во-первых, требуется получить маленовую кислоту на основе неполного спиртового раствора.
  • Во-вторых, получают канифольно-малеиновый аддукт, а также его масляную этерификацию.

Абиетиновое вещество представлено продуктом, подвергнувшемуся окислению, которую получают из серки на основе елки. Она подвергается экстракции бензином. Потом все, что остается, обрабатывается бутанолом. Когда производится отгонка, которая осуществляется с использованием экстракта спирта, получают смолу. Для этого необходимо подогреть вещество до двухсот десяти или двухсот двадцати градусов. Требуется два или четыре часа такого процесса, при этом масса должна продуваться воздухом. Для размягчения смолы абиетиновой нужна температура до девяноста четырех градусов, число кислотных веществ при этом достигает восьмидесяти одного, а омыление достигает по числу ста сорока пяти. Это вещество используется для образования нитролака.

Как видим, для производства лакокрасочных материалов, используются производные канифоли. Состоит она из смоляной кислоты и жирной кислоты. Как мы уже отметили, выделяют абиетиновую и пимаровую кислоту.

Помимо еще живичной и экстракционной канифоли получают талловое вещество. Его получают из таллового масла. Оно является отходным веществом бумажной или целлюлозной промышленности.

Канифоль сосновая ГОСТ 19113 84

Таблица. Физико-химические показатели сосновой канифоли согласно ГОСТ 19113-84.
Наименование показателя Норма Метод анализа
высший сорт ОКП 24 5372 0120 1-й сорт ОКП 24 5372 0130 2-й сорт >ОКП 24 5372 0140
1. Внешний вид Прозрачная, стекловидная или с наличием пузырьков воздуха масса По п.4.2
2. Интенсивность окраски X, WW, WG X, WW, WG, N M, K, Y, H, G По ГОСТ 17823.4
3. Массовая доля воды, %, не более 0,2 0,2 0,2 По ГОСТ 16399
4. Массовая доля золы, %, не более 0,03 0,04 0,04 >По п.4.3
5. Массовая доля механических примесей, %, не более 0,03 0,04 0,04 По п.4.4
6. Температура размягчения, °С, не ниже 69 68 66 ГОСТ23863, метод А
7. Кислотное число, мг KОН на 1 г продукта, не менее 169 168 166 По ГОСТ17823.1 и п.4.5 настоящего стандарта
8. Склонность к кристаллизации Отсутствие медового пористого осадка По п.4.6
9. Массовая доля неомыляемых веществ, %, не более 6,0 6,5 7,5 По п.4.7
материалы по теме

Силиконовые смолы

Силиконовая краска объединила достоинства акриловых и силикатных красок. Этот инновационный материал обладает отличными характеристиками. В качестве связующих в нем применяются силиконовые смолы.

Синтетические смолы

Синтетические смолы, включая водорастворимые, появились в первой половине XX в. Таким образом, удалось почти полностью отказаться от природных смол в промышленности, а искусственно созданные заняли почетное место в лакокрасочной промышленности.

Анализ рынка покрытий для разметки транспортных путей по видам продукции (краски, термопластика, профилированные полимерной ленты, эпоксидной смолы) и прогнозы сегмента до 2022 года

ЛОНДОН – Глобальный рынок покрытий для разметки проезжей части дороги, как ожидается, достигнет 5350 млн долларов США к 2022 году, согласно новому отчету Grand View Research, Inc. Рост расходов инфраструктуры в странах с развивающейся экономикой Азиатско-Тихоокеанского региона и Ближнего Востока, как ожидается, будет направлять мировую индустрию в течение прогнозируемого периода.

Что такое канифоль и где она применяется

Что такое канифоль: свойства, состав, применение канифоли

Канифоль не растворяется в воде, но она прекрасно растворима в бензоле, этиловом спирте и ацетоне. Температура, при которой канифоль начинает плавиться — 60-120°C. О том, что такое канифоль, вы сможете узнать из этой статьи строительного сайта remstroisovet.ru .

Что такое канифоль

Канифоль — это очищенная смола хвойных деревьев, в частности сосны. Поэтому на территории РФ чаще всего встречается так называемая сосновая канифоль. Кроме того, бывает еловая, пихтовая и кедровая канифоль.

Для пайки медных проводов, канифоль применяется в качестве флюса, который позволяет удалить тонкую оксидную плёнку с меди. Паять оловом и сосновой канифолью алюминиевые провода, увы, не получится, поскольку для этих целей существуют специальные паяльные флюсы.

Для чего нужна канифоль

Как было сказано выше, канифоль широко применяется в качестве паяльного флюса. Дело в том, что медь подвержена окислению, и спаять два провода вместе, без применения канифоли, очень затруднительно.

Именно канифоль позволяет залудить провода и снять с них оксидную плёнку, после чего олово легко расправляется и хорошо пристаёт к металлу.

Сам процесс пайки проводов с использованием канифоли не вызывает особых сложностей. После того, как концы проводов зачищены, разогретое жало паяльника нужно опустить в канифоль, после чего, залудить канифолью концы проводов. Затем, поверх проводов можно наносить расплавленное олово, которое после лужения канифолью гораздо лучше распределяется по поверхности металла.

Где ещё используется канифоль

Целесообразно будет заметить, что канифоль получила применение не только в качестве паяльного флюса. Этот материал природного происхождения широко применяется для изготовления всевозможных лакокрасочных веществ, в качестве добавок в пластмассы и другие материалы.

Канифоль используется для натирания смычков музыкальных инструментов, также ею натирают и обувь балерин. Порошковую канифоль используют в качестве добавки в лак, чтобы увеличить его текучесть. В общем, сосновая канифоль широко используется на сегодняшний день в самых различных областях.

Кроме того, нельзя не упомянуть и о том, что канифоль является отличным диэлектриком, то есть, она не проводит электричество. Все это послужило огромным плюсом при использовании канифоли для изготовления изоляций и печатных плат. Именно по этой причине, канифоль широко используется в радиолюбительском деле.

Как хранить канифоль

Чтобы канифоль не растаяла и не кристаллизировалась со временем, её нужно уметь правильно хранить.

Вот основные условия касательно долгого хранения канифоли:

  • Нельзя хранить канифоль в ржавой железной ёмкости. В результате этого, ржавчина вступит в контакт с кислотами, которые содержаться в канифоли;
  • Если канифоль добавляется в уйат-спирит, то при этом нужен ещё и скипидар, не менее 4%;
  • Перед длительным хранением, раствор канифоли рекомендуется профильтровать.

И хотя на сегодняшнее время существуют новые флюсы для пайки, канифоль, ещё со времён СССР, пользуется неимоверной популярностью. Она востребована и поныне.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: