Фольга из золота ЗлСрМ97-2: технические характеристики и применение
Фольга из золота ЗлСрМ97-2 — прецизионный полуфабрикат на основе золота с легирующими добавками серебра и меди, выпускаемый по ГОСТ 6835-72. Материал относится к группе коррозионно-стойких сплавов благородных металлов и применяется в изделиях, где требуется сочетание высокой электропроводности, стабильности контактного сопротивления и устойчивости к агрессивным средам. Номинальное содержание золота в сплаве — 97%, серебра — 2%, меди — 1%, что обеспечивает повышенную твёрдость по сравнению с чистым золотом при сохранении пластичности, достаточной для глубокой вытяжки и формовки.
Металлургические особенности сплава ЗлСрМ97-2
Структура сплава после деформации и термической обработки — твёрдый раствор легирующих элементов в золоте. Медь и серебро упрочняют матрицу за счёт искажения кристаллической решётки, что повышает предел прочности до 240–280 МПа в отожжённом состоянии. Электросопротивление сплава составляет 0,028–0,032 Оммм/м — незначительно выше, чем у чистого золота (0,024 Оммм/м), однако механическая стойкость к истиранию и деформации при циклических нагрузках существенно выше. Температурный коэффициент линейного расширения — 14,2 10 К, что позволяет использовать фольгу в гибридных сборках с керамическими подложками из оксида алюминия.
Фольга поставляется в рулонах и листах толщиной от 0,005 до 0,1 мм. Допуск по толщине для прецизионных применений — 5% в пределах одного рулона. Ширина полосы — 10–200 мм, чистота поверхности — не ниже 10 класса шероховатости (Ra 0,32 мкм). Материал не склонен к охрупчиванию при многократных перегибах, что критично при производстве гибких токоведущих элементов.
Применение фольги ЗлСрМ97-2 в промышленности
Основные потребители фольги из сплава ЗлСрМ97-2 — предприятия электронной, приборостроительной и химической отраслей. Материал востребован в следующих узлах и системах:
- контактные пружины и токосъёмники в реле, переключателях и шаговых искателях;
- электроды датчиков pH и окислительно-восстановительного потенциала в аналитическом оборудовании;
- токопроводящие дорожки гибких печатных плат, работающих при повышенной влажности;
- уплотнительные прокладки в вакуумных установках и системах с агрессивными газами;
- диффузионные барьеры в многослойных металлокерамических корпусах СВЧ-модулей;
- мишени для ионного распыления при нанесении тонкоплёночных покрытий.
В химическом машиностроении фольга применяется для футеровки внутренних поверхностей аппаратов, работающих в среде концентрированных кислот и щелочей при температурах до 200 C. В электронике — для создания омических контактов к арсениду галлия и нитриду галлия, где чистое золото демонстрирует недостаточную адгезию к подложке.
Сравнение с другими золотыми сплавами
По сравнению с чистой фольгой из золота марки Зл 999,9 сплав ЗлСрМ97-2 обеспечивает в 1,5–2 раза более высокую стойкость к абразивному износу при работе в условиях вибрации. От сплава ЗлСрМ90-10 (90% Au, 10% Ag) отличается меньшим удельным электросопротивлением и более стабильным переходным сопротивлением в диапазоне температур –60…+150 C. Легирование медью повышает твёрдость по Виккерсу до 90–110 HV, что облегчает механическую обработку фольги — вырубку, штамповку и лазерную резку без образования заусенцев.
| Параметр | ЗлСрМ97-2 | Зл 999,9 | ЗлСрМ90-10 | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Содержание золота, % | 97,0 | 99,99 | 90,0 | Пробирный анализ |
| Предел прочности, МПа | 240–280 | 120–140 | 200–230 | Испытание на растяжение |
| Твёрдость HV, кгс/мм | 90–110 | 25–35 | 70–85 | Виккерс |
| Уд. электросопротивление, Оммм/м | 0,028–0,032 | 0,024 | 0,035–0,040 | Мост постоянного тока |
Особенности закупки и входного контроля
При поставке фольги ЗлСрМ97-2 для ответственных применений рекомендуется проверять соответствие химического состава методом рентгенофлуоресцентного анализа на каждой партии. Допустимое отклонение по содержанию золота — 0,2%, серебра — 0,1%, меди — 0,05%. Контроль толщины выполняется микрометром с ценой деления 0,001 мм или бесконтактным вихретоковым методом. Поверхность не должна содержать раковин, трещин, неметаллических включений и следов смазки, влияющих на адгезию при последующей металлизации.
Хранение фольги осуществляется в сухих отапливаемых помещениях при относительной влажности не более 60% в упаковке, исключающей механические повреждения. Срок хранения не ограничен при соблюдении условий — сплав не подвержен коррозии в атмосферных условиях, однако длительный контакт с серосодержащими соединениями может вызвать потемнение поверхности.
Вопросы и ответы
Какая минимальная толщина фольги ЗлСрМ97-2 доступна для заказа?
Минимальная толщина — 0,005 мм (5 мкм). При заказе толщины менее 0,02 мм допуск составляет 10%, для толщин 0,02–0,1 мм — 5%.
Можно ли использовать фольгу ЗлСрМ97-2 для пайки при производстве электронных модулей?
Да, сплав совместим с оловянно-свинцовыми и бессвинцовыми припоями. Рекомендуемая температура пайки — 280–320 C, время выдержки — не более 10 секунд для предотвращения диффузии меди в зону соединения.
Чем отличается фольга ЗлСрМ97-2 от фольги из чистого золота по поведению при сварке?
Сплав ЗлСрМ97-2 менее склонен к образованию трещин при контактной точечной сварке благодаря упрочняющему действию меди. При лазерной сварке требуется на 10–15% меньшая удельная мощность из-за более высокой поглощающей способности поверхности.
Какие методы резки фольги рекомендованы для получения точных размеров?
Для толщин до 0,05 мм применяется вырубка на прецизионных штампах или лазерная резка волоконным лазером. Для толщин 0,05–0,1 мм допустима гидроабразивная резка. Механическая резка ножницами допускается только для черновых заготовок.
