錫疫
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锡疫从字面上理解是金属锡得了瘟疫。其实是一种因为锡在低温状态下的物理现象。在低温下,锡金属失去金属光泽,原有的金属晶体结构也改变,原有固体金属会变成粉末状,而且这种现象会因为锡金属之间的接触而蔓延,因此人们称这种现象为锡疫。
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[编辑] 原因
金属锡有不同晶体异形体,根据外观颜色可以分成白锡、灰锡、脆锡三种。同样在不同环境下,锡有不同的结晶状态。
- 在室温(20℃)和高于室温的条件下,最稳定的形态是白锡,白锡是一种延展性良好的金属,可以煅造。
- 当温度在13℃以下时,锡的结晶点阵就会重新排列,原子之间的空隙就会加大,形成一种新的结晶形态,即灰锡。灰锡因为物理结构的改变失去金属部分特性成为一种半导体。在不同结晶点阵之间的,接触处发生的内应力使金属锡碎裂成粉末。
- 当锡处于高温状态时,例如接近熔点,它的特性又会进一步改变,延展性变得较弱,在这个状态,锡块容易断裂,叫做脆锡。
在低温区,锡金属的变化对日常生活影响较大,特别是周围温度愈低,晶体形态转变的速度就愈快。这种转变在零下33℃时速度最快。温度一降到零下,白锡就失去光泽,变成暗灰色,逐渐碎裂成粉末。因此在寒冷地区使用锡制品一定要注意“保温”。
[编辑] 防治办法
[编辑] 主要方法
- 传染防治:未染上“锡疫”的锡板,一旦和有“锡疫”的锡板接触,也会产生灰色的斑点而逐渐“腐烂”掉。这一现象可能会影响镀锌板的品质和抗腐蚀性能。因此对于锡金属要注意如果无法保证储存温度要有一定的隔离手段,防止锡疫“传染”。
- 合金办法根治:金属铋可以预防“锡疫”,主要原理是铋原子中有多余的电子可借给锡原子构成的结晶点阵,使其状态稳定化,这样就可以避免低温情况下晶体架构的变化,从而避免“锡疫”的发生。合金可以有效的避免金属锡在低温状态下引起的不良变化。除了铋之外,锡也可以掺杂其它金属。
[编辑] 合金法的缺点
但是,掺杂了金属铋以后,合金的熔点会大大降低,例如含量百分比为52:32:16的铋铅锡合金熔点只有95℃,远远小于三种金属纯净物的熔点(锡232℃;铋271℃;铅327℃)。镓铟锡合金的熔点更低,例如某种比例下熔点只有10.6℃,在常温下就变成液态了。