Tôi đã nhiều lần được yêu cầu tính toán khả năng ăn mòn điện hóa giữa các kim loại. Hầu hết khi được yêu cầu làm việc này, mối quan tâm của tôi bắt nguồn từ ứng dụng trong đó các kim loại liên kết sẽ được ghép nối trong môi trường ăn mòn, chẳng hạn như dung dịch muối.
Khi điện thế được tính toán cho liên kết của hai kim loại nguyên tố, điện thế ăn mòn galvanic rất dễ tính toán. Chỉ cần tra cứu hiệu điện thế anot giữa hai kim loại theo dãy galvanic trong sổ tay hóa học chung và nếu giá trị này nhỏ hơn 0,15V (giá trị tối đa được khuyến nghị cho dung dịch muối), thì không cần quan tâm đến ăn mòn galvanic. Đối với môi trường bình thường, chẳng hạn như lưu trữ trong nhà kho hoặc môi trường không kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm, thì chênh lệch Chỉ số anot không được quá 0,25 V. Đối với môi trường được kiểm soát, chẳng hạn như kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm, thì có thể chấp nhận được 0,50 V.
Tuy nhiên, giá trị này khó tính toán hơn nhiều nếu kim loại liên kết là hợp kim chứ không phải là kim loại nguyên tố.
Ví dụ, tôi không thể dễ dàng cung cấp chênh lệch điện thế anốt giữa 80Au20Sn và lớp mạ Au nguyên chất để chứng minh rằng nó nhỏ hơn 0,15V. Điều này là do tôi không thể tính toán điện thế anốt về mặt lý thuyết cho hợp kim AuSn. Dữ liệu có sẵn cho kim loại nguyên chất, nhưng điện thế cho từng hợp kim hàn phải được xác định bằng thực nghiệm vì điện thế điện áp không tuyến tính và khi bạn bắt đầu thêm kim loại thứ hai vào kim loại nguyên chất, tốc độ thay đổi điện thế sẽ khác nhau giữa các hợp kim khác nhau.
Tuy nhiên, đối với tình huống cụ thể này, tôi có thể nói một cách thực tế. Chúng tôi đã thử nghiệm các nắp Kovar mạ vàng về khả năng chống ăn mòn được niêm phong vào các gói bán dẫn có vòng đệm vàng sử dụng phôi AuSn. Chúng đã được thử nghiệm về khả năng chống ăn mòn trong buồng phun muối theo tiêu chuẩn MIL STD 883. Khi xảy ra ăn mòn, luôn xảy ra trên nắp nơi vàng xốp cho phép ăn mòn niken bên dưới. Không bao giờ có trường hợp ăn mòn nào ở vùng giao diện Au/Sn và Au.
