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先日、金にハンダ付けしようとしたら、金がハンダの中に溶け込んでしまいました。金の融点は約1000度ですが、ハンダがそんな高温になるとも考えられないですよね。なんでですか?

A 回答 (6件)

shopboyさんが見たものは、実際にはAu単体ではなく、合金化したAuSnの液体(AuSn2 とか AuSn4)です。

金属の状態図を見ると金含有量が40%以下ならば、309℃以上でAuSn2や、AuSn4の合金を作ることがわかります。
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軽く調べてみました。

最終的な回答にはなってないのは、ごめんなさい。

「金にハンダ。。。」の金とは、当然、金めっきのことですよね?
と仮定して。。。金めっきを行う主な理由は、ハンダ濡れ性の確保です。

そもそも、金は錫を含む溶融ハンダへの溶解度が大きく、また、SnとAuSn2などのもろい金属間化合物ができやすい。
だから、金めっきは濡れ性確保できるギリギリの薄さ(10^-8m以下)にしてはんだすると、金めっきは溶融ハンダの中に溶解し、実際には、金めっきの下地に使われているニッケルめっきと接合することになります。

ということは、「金がハンダの中へ溶け込んでしまった」のは、現象としては正しいということのようです。
あとは、金と溶融ハンダの問題なので、化学やさんとか金属材料やさんにご意見を伺えばいかがでしょうか。
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 合金というのが先ず頭に浮かびますが、これは両方の金属とも融けないと出来ない物ですから、違うと思います。

金はほとんど反応しない(だから貴金属なのですが)物質ですから、化合物になったことも考えられません。私も良く判りませんが、固溶体を形成したのではと思います。要するにハンダが金の中に溶け込んでしまったのでしょう。
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状態図を見て見れば,組織の状態が分かるので、なぜかの理由が想像つく(わかる)と思いますよ。

今、手もとのにAu-ハンダ(Sn-Pb)状態図ないので直接的なアドバイスはできませんが、一度調べてみてください。ハンダと金だと、どこかにあると思うのです。。。ちょっと、調べて見ましょう♪
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水銀に対して多くの金属が溶ける(これを化学の世界でアマルガムといいますが)のと同様、液体状態の半田が金を取り込んだのではないでしょうか。



 一般的に、構造が似た溶質と溶媒が解け合うように、ともに金属結合の類似構造。ということで、溶解したものと思います。

 ま、融点800℃の塩化ナトリウムが100℃以下の水に溶けるのと同様…と思います。
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この回答へのお礼

どうもありがとうございます。NaClの例は解かりやすいですね。

お礼日時:2001/04/18 20:06

もう少し具体的な状況を教えてください。


金の形、大きさ、純金かなど。金と何をハンダ付けしようとされたのか。
溶け込むとは元の金がどうなってしまったのか。
興味を持ちましたのでお聞きします。

この回答への補足

 早速の回答ありがとうございます。では、そのときの状況について詳しく述べます。

 金は純金で、長さは3~4ミリ、直径が0.5ミリほどの針の形をしています。その金の針に50ミクロンの導線をつけようとして、ハンダ付けという手段を選びました。そこでまず、半田ごてにハンダを溶かして乗せて、その溶けているハンダに金の針をほんのちょっとだけうずめて、ハンダを金の針のほうに乗せようとしました。ところがそこで、金の針が短くなっていることに気が付き、「これは?」と思っているうちにみるみる金の針が全てハンダに溶けていって跡形も無くなってしまったのです。

補足日時:2001/04/18 19:56
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