ガスの形成は複雑なテーマなので、このセクションでは予備的な背景を説明し、次回からハンダ付けの部分に入ることにする。
蟻酸」のことではないのか?
フォーミングガスは水素(H2)と不活性ガス(通常は窒素、N2)の混合ガスで、金属表面の酸化物を水に還元するために使用される。ギ酸(HCO2H)と混同しないでほしい。ギ酸については、今年の後半に別の投稿で触れたいと思う。
安全性
不活性ガスで水素を希釈する理由は、水素を5.7% (体積比) 未満に保つためです。リンデやエアプロダクツなどのガス会社は、このレベル以下のガスを不活性混合ガスとみなしているため、ガスボンベの取り付けに使用される継手は、窒素、アルゴン、ヘリウムなどに使用される標準的なCGA580タイプです。ガス供給会社によっては、安全マージンを確保するため、最大5.0%または4.0%の水素を許容する場合もある。
このようなことはともかく、100%水素炉は世界中でさまざまなプロセスで使用されており、10%、さらには20%の水素/窒素形成ガスが使用されているはんだ付けプロセスも世界中で見たことがある。5%以上のH2/N2が安全に使用できないとは言わないが、使用する際には注意が必要である。
ガス供給
ガスベースのはんだ付けプロセスを形成するためのガス供給には、3つの方法がある:
1/水素と窒素を 特殊なパネルで混合する 。触媒反応器を組み込んで、ppmの微量の酸素と水素を反応させて水を生成することもある。このプロセスにより、最適な還元特性を持つ非常に「クリーン」な形成ガスができる。通常、窒素源は気化した極低温のN2を使用し、水素はシリンダーまたは「チューブ」ベースのものを使用する。
2/シリンダー供給。混合ガスを供給するために、単一のシリンダー、またはマニホールドされたシリンダーのバンクを使用することができる。通常、これはクリーンアップされずにそのまま使用される。
3/アンモニア分解。基本的には、NH3→3N2+H2。これは実現可能だが、N2とH2の比率が3:1に固定されるため、はんだ付けには(私の知る限り)使用されない。また、アンモニアを製造するためのコストと電力使用量の点で非常に非効率的であり、さらにアンモニアは通常、窒素と水素の混合ガスよりもはるかに高い含水率を持つ。
はんだ付けではどうするのか?それはまた次回:熱力学と動力学についてお話しします。
乾杯アンディ


