Kalay vebası veya "kalay hastalığı" kalay malzemesinin 13.2 °C dereceden düşük sıcaklıklarda bozunmasına neden olan allotropik dönüşüm geçirmesidir.Allotropi Katı kristal yapıda olan bir elementin sıcaklığa ve basınca bağlı olarak birden fazla kristal yapılarda bulunmasıdır.
Yüzlerce yıldır bilinen kalay vebası, yüksek saflıktaki kalayın sıcaklık veya basınç ile β fazından α fazına allotropik dönüşümüdür ve az miktarda antimon veya bizmut alaşımıyla bu sorun giderilir.
Kalay vebası üzerine yapılan çalışmalar, metallerin belirli koşullar altındaki davranışlarına ilişkin bilgiler sağladı. Malzeme bilimi ve metalurjide faz geçişleri ve kristal yapıları anlamamıza katkıda bulundu. İyileştirilmiş üretim süreçleri ve alaşım elementlerinin kullanımı nedeniyle modern kalay uygulamalarında kalay vebası büyük bir endişe kaynağı olmasa da tarihsel ve bilimsel önemi bize malzeme davranışları hakkında bazı bilgiler vermiştir.
Kalayın allotropik dönüşümü
Kalayın allotropik dönüşümünde beyaz (β) kalay 13,2 °C’nin altında gri (α) kalaya yüksek aktivasyon enerjisinden dolayı ağır bir hızda dönüşür. Beyazdan griye dönüşüm sırasında beyaz (β) kalayın kristal yapısı yapıdan elmasın kristal yapısıyla aynı olan formuna sahip gri (α) kalaya dönüşür. Bu dönüşümle birlikte malzemenin hacim ve yoğunluğu da değişir ve kalay ufalanarak parçalarına ayrılır, gevrek bir yapıya sahip olup işlevini yerini getiremez hale gelir.
Tarihsel Örnekleri
Kalay vebası uzun zamandır karşılaşılan sorun olmuştur: bu zararlı fenomenin ilk ve en iyi bilinen kanıtı, soğuk hava şartlarında Avrupa'daki boru organlarının yapısını değiştirmesiyle keşfedilmiştir. Günümüzde, az miktarda bizmut veya antimon alaşımı ile bu sorun giderilir. Bunu yaparak, kalayın yapısı, sıcaklık düşse bile sünekliğini korur. Kalay vebasıyla ilgili birçok hikâye vardır bunların çoğu kalayın 13,2 °C altındaki sıcaklıklarda uzun süre tutulmasının yol açtığı felaketlerdir.
Napolyon’un Düğmeleri
1812 yılında Napolyon'un ordusu Maloyaroslavets Savaşı'nda Rusları ele geçirdi. Bir Fransız zaferi olmasına rağmen, Ruslar Napolyon'un ülkelerinden çekilme yolunu engellemek için hareket ettiklerinde savaşta büyük bir stratejik gerileme oldu. Sonunda, başlangıçtaki yarım milyon Fransız'dan sadece 30.000'i Rusya'dan canlı olarak çıkabildi. Savaşın kaybedilmesinin sebebi olarak kalayın allotropik dönüşüm geçirmesiyle birlikte ordunun kıyafetindeki düğmelerinin parçalanması anlatılır. Kalay düğmeleri toza dönüştüğünde, Fransız birlikleri paltolarını kapalı tutamayacaklardı ve bu nedenle kış aylarında görülen acımasız sıcaklıklara karşı savunmasız kalacaklardı. Ancak bu hikâye bir efsaneden ibarettir bunun nedeni ise beyaz kalayın tamamen gri kalaya dönüşümü o dönemin soğuk şartlarında bile yaklaşık 18 aylık bir süreye tekabül eden bir süreçtir. İkincisi kalayın pahalı bir malzeme olması ve o dönemde daha çok ahşaptan veya kemikten düğmelerin yaygın olarak kullanılması. Kalayın o dönem bu dönüşümü gerçekleştirebilecek saflıkta kullanılmaması gibi nedenler de vardır. Bu efsanenin 1860 yıllarında bir ordu deposunda Rus kalay düğmelerinin parçalanması vakasının ve Napolyon'un ordusunun askerleri perişan dilencilere dönüştüren umutsuz durumunun bir birleşimi olduğu da öne sürülmüştür.
Antarktika'ya Scott seferi
1910'da İngiliz kutup kâşifi Robert Scott, Güney Kutbu'na ulaşan ilk kişi olmayı umuyordu 18 Ocak 1912'de yola çıkan Robert Scott ve grubu Güney Kutbu'na ulaştılar ancak Orada gördükleri tek şey Norveçli kâşif Roald Amundsen tarafından bir ay önce oraya bırakılan bir işaretti. Roald Amundsen liderliğindeki Norveçli araştırma grubu kendilerinden 34 gün önce Güney Kutbuna ulaşmışlardı. Cesaretleri kırılan adamlar, bir kar fırtınasının karşısında dönüş yolculuğuna başladılar. Yorgun adamlar yiyecek ve yakıta vardıklarında kalay teneke toza dönmüştü. Gazyağı dikişlerden sızdı. Çaresiz adamlar bir sonraki zulaya koştu. Oradaki tenekeler de boştu. Scott'ın tüm takımı kutuptan dönüş yolculuğunda öldü. Bedenleri, dergileri ve fotoğraflarının bir kısmı sekiz ay sonra bir arama ekibi tarafından bulundu. Scott ekibinin tamamı, kısmen kalayın soğuk sıcaklıklarda kırılgan hale geldiğine dair çok az bilinen bir gerçek nedeniyle, donmuş vahşi doğada yok oldu.
RoHS'nin benimsenmesi ve kalay vebası
RoHS (Restriction of Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment) Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması Direktifi 2006 yılında Avrupa Birliğinde yürürlüğe giren bu direktif elektronik malzemelerde çevreye ve insan sağlığına zararlı olan kurşun, cıva ve kadmiyum gibi malzemelerin kullanılmasını kısıtlamıştır. Kurşunun elektronik malzemelerde kısıtlanması, üreticilerin elektronik malzemelerde kalayın yüksek saflıkta kullanılmasına yol açmış ve bundan dolayı kalay vebasına elektronik malzemelerin düşük sıcaklıklarda kullanıldığı yerlerde daha sık rastlanmıştır. Soğuk ortamlarda, bu, elektriksel olarak iletken olmayan ve uçlardan düşen α fazında gri kalaylara dönüşebilir. Yeniden ısıtıldıktan sonra, elektriksel olarak iletken olan β fazında beyaz kalıba geri döner. Bu döngü elektriksel kısa devrelere ve ekipmanın arızalanmasına neden olabilir. Kalay vebası, kalayın katı fazında çözünebilen az miktarda elektropozitif metal veya yarı metallerle, örneğin faz değişimini önleyen antimon veya bizmutla alaşımlayarak bu sorun önlenebilir.
Kaynakça
- ^ a b c d Burns, Neil Douglas (1 Ekim 2009). "A Tin Pest Failure". Journal of Failure Analysis and Prevention (İngilizce). 9 (5): 461-465. doi:10.1007/s11668-009-9280-8. ISSN 1864-1245.
- ^ Brog, Jean-Pierre; Chanez, Claire-Lise; Crochet, Aurelien; Fromm, Katharina M. (9 Eylül 2013). "Polymorphism, what it is and how to identify it: a systematic review". RSC Advances (İngilizce). 3 (38): 16905-16931. doi:10.1039/C3RA41559G. ISSN 2046-2069. 22 Mayıs 2023 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 22 Mayıs 2023.
- ^ a b Cornelius, Ben; Treivish, Shay; Rosenthal, Yair; Pecht, Michael (Aralık 2017). "The phenomenon of tin pest: A review". Microelectronics Reliability. 79: 175-192. doi:10.1016/j.microrel.2017.10.030. ISSN 0026-2714.
- ^ a b c d e Lasky, Ronald C. (19 Ekim 2010). "Tin Pest: Elusive Threat in Lead-Free Soldering?". Journal of Failure Analysis and Prevention. 10 (6): 437-443. doi:10.1007/s11668-010-9391-2. ISSN 1547-7029.
- ^ a b Wright, W. W. (1993). "Materials science and engineering. An introduction 2nd Edition W. D. Callister, Jr John Wiley & Sons, New York, 1991. pp. xxi + 791, price E53.00. ISBN 0-471-50488-2". Polymer International. 30 (2): 282-283. doi:10.1002/pi.4990300228. ISSN 0959-8103.
- ^ a b MENZIES, ALAN W. C. (Aralık 1921). "Tin Plague and Scott's Antarctic Expedition". Nature. 108 (2720): 496-496. doi:10.1038/108496c0. ISSN 0028-0836.
- ^ Tin pest issues in lead-free electronic solders. 8 Temmuz 2023 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 6 Temmuz 2023.
- ^ a b c . 7 Temmuz 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- ^ Kauffman, George B. (Ağustos 2000). "World of Chemistry. Robyn V. Young, Editor; Suzanne Sessine, Assistant Editor; Gale Group: 2700 Farmington Hills, MI, 48331-3535, 2000. Figures, tables, illustrations. ix + 1360 pp. 21.8 × 28.5 cm. $85.00. ". The Chemical Educator. 5 (4): 212-214. doi:10.1007/s0089799000407a. ISSN 1430-4171.
- ^ a b . 14 Haziran 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- ^ . 7 Temmuz 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Kalay vebasi veya kalay hastaligi kalay malzemesinin 13 2 C dereceden dusuk sicakliklarda bozunmasina neden olan allotropik donusum gecirmesidir Allotropi Kati kristal yapida olan bir elementin sicakliga ve basinca bagli olarak birden fazla kristal yapilarda bulunmasidir Kalay vebasindan etkilenen kalay madalyasi Yuzlerce yildir bilinen kalay vebasi yuksek safliktaki kalayin sicaklik veya basinc ile b fazindan a fazina allotropik donusumudur ve az miktarda antimon veya bizmut alasimiyla bu sorun giderilir Kalay vebasi uzerine yapilan calismalar metallerin belirli kosullar altindaki davranislarina iliskin bilgiler sagladi Malzeme bilimi ve metalurjide faz gecisleri ve kristal yapilari anlamamiza katkida bulundu Iyilestirilmis uretim surecleri ve alasim elementlerinin kullanimi nedeniyle modern kalay uygulamalarinda kalay vebasi buyuk bir endise kaynagi olmasa da tarihsel ve bilimsel onemi bize malzeme davranislari hakkinda bazi bilgiler vermistir Kalayin allotropik donusumuSaf kalayin allotropik donusumleri beyaz b kalay solda gri a kalay sagda Kalayin allotropik donusumunde beyaz b kalay 13 2 C nin altinda gri a kalaya yuksek aktivasyon enerjisinden dolayi agir bir hizda donusur Beyazdan griye donusum sirasinda beyaz b kalayin kristal yapisi yapidan elmasin kristal yapisiyla ayni olan formuna sahip gri a kalaya donusur Bu donusumle birlikte malzemenin hacim ve yogunlugu da degisir ve kalay ufalanarak parcalarina ayrilir gevrek bir yapiya sahip olup islevini yerini getiremez hale gelir Kalayin allotropik formlari Tarihsel OrnekleriKalay vebasi uzun zamandir karsilasilan sorun olmustur bu zararli fenomenin ilk ve en iyi bilinen kaniti soguk hava sartlarinda Avrupa daki boru organlarinin yapisini degistirmesiyle kesfedilmistir Gunumuzde az miktarda bizmut veya antimon alasimi ile bu sorun giderilir Bunu yaparak kalayin yapisi sicaklik dusse bile sunekligini korur Kalay vebasiyla ilgili bircok hikaye vardir bunlarin cogu kalayin 13 2 C altindaki sicakliklarda uzun sure tutulmasinin yol actigi felaketlerdir Napolyon un Dugmeleri Napolyon un Moskova dan cekilmesi 1812 yilinda Napolyon un ordusu Maloyaroslavets Savasi nda Ruslari ele gecirdi Bir Fransiz zaferi olmasina ragmen Ruslar Napolyon un ulkelerinden cekilme yolunu engellemek icin hareket ettiklerinde savasta buyuk bir stratejik gerileme oldu Sonunda baslangictaki yarim milyon Fransiz dan sadece 30 000 i Rusya dan canli olarak cikabildi Savasin kaybedilmesinin sebebi olarak kalayin allotropik donusum gecirmesiyle birlikte ordunun kiyafetindeki dugmelerinin parcalanmasi anlatilir Kalay dugmeleri toza donustugunde Fransiz birlikleri paltolarini kapali tutamayacaklardi ve bu nedenle kis aylarinda gorulen acimasiz sicakliklara karsi savunmasiz kalacaklardi Ancak bu hikaye bir efsaneden ibarettir bunun nedeni ise beyaz kalayin tamamen gri kalaya donusumu o donemin soguk sartlarinda bile yaklasik 18 aylik bir sureye tekabul eden bir surectir Ikincisi kalayin pahali bir malzeme olmasi ve o donemde daha cok ahsaptan veya kemikten dugmelerin yaygin olarak kullanilmasi Kalayin o donem bu donusumu gerceklestirebilecek saflikta kullanilmamasi gibi nedenler de vardir Bu efsanenin 1860 yillarinda bir ordu deposunda Rus kalay dugmelerinin parcalanmasi vakasinin ve Napolyon un ordusunun askerleri perisan dilencilere donusturen umutsuz durumunun bir birlesimi oldugu da one surulmustur Antarktika ya Scott seferi Ingiliz Antarktika Terra Nova Seferi 1910 1913 sirasinda Kaptan Scott soldan altinci ve Guney Partisi nin acik hava grup portresi 1910 da Ingiliz kutup kasifi Robert Scott Guney Kutbu na ulasan ilk kisi olmayi umuyordu 18 Ocak 1912 de yola cikan Robert Scott ve grubu Guney Kutbu na ulastilar ancak Orada gordukleri tek sey Norvecli kasif Roald Amundsen tarafindan bir ay once oraya birakilan bir isaretti Roald Amundsen liderligindeki Norvecli arastirma grubu kendilerinden 34 gun once Guney Kutbuna ulasmislardi Cesaretleri kirilan adamlar bir kar firtinasinin karsisinda donus yolculuguna basladilar Yorgun adamlar yiyecek ve yakita vardiklarinda kalay teneke toza donmustu Gazyagi dikislerden sizdi Caresiz adamlar bir sonraki zulaya kostu Oradaki tenekeler de bostu Scott in tum takimi kutuptan donus yolculugunda oldu Bedenleri dergileri ve fotograflarinin bir kismi sekiz ay sonra bir arama ekibi tarafindan bulundu Scott ekibinin tamami kismen kalayin soguk sicakliklarda kirilgan hale geldigine dair cok az bilinen bir gercek nedeniyle donmus vahsi dogada yok oldu RoHS nin benimsenmesi ve kalay vebasiKalay vebasindan zarar gormus kalaylarin tekrardan ergitilerek ozelliklerinin iyilestirilmesi RoHS Restriction of Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment Tehlikeli Maddelerin Kisitlanmasi Direktifi 2006 yilinda Avrupa Birliginde yururluge giren bu direktif elektronik malzemelerde cevreye ve insan sagligina zararli olan kursun civa ve kadmiyum gibi malzemelerin kullanilmasini kisitlamistir Kursunun elektronik malzemelerde kisitlanmasi ureticilerin elektronik malzemelerde kalayin yuksek saflikta kullanilmasina yol acmis ve bundan dolayi kalay vebasina elektronik malzemelerin dusuk sicakliklarda kullanildigi yerlerde daha sik rastlanmistir Soguk ortamlarda bu elektriksel olarak iletken olmayan ve uclardan dusen a fazinda gri kalaylara donusebilir Yeniden isitildiktan sonra elektriksel olarak iletken olan b fazinda beyaz kaliba geri doner Bu dongu elektriksel kisa devrelere ve ekipmanin arizalanmasina neden olabilir Kalay vebasi kalayin kati fazinda cozunebilen az miktarda elektropozitif metal veya yari metallerle ornegin faz degisimini onleyen antimon veya bizmutla alasimlayarak bu sorun onlenebilir Kaynakca a b c d Burns Neil Douglas 1 Ekim 2009 A Tin Pest Failure Journal of Failure Analysis and Prevention Ingilizce 9 5 461 465 doi 10 1007 s11668 009 9280 8 ISSN 1864 1245 Brog Jean Pierre Chanez Claire Lise Crochet Aurelien Fromm Katharina M 9 Eylul 2013 Polymorphism what it is and how to identify it a systematic review RSC Advances Ingilizce 3 38 16905 16931 doi 10 1039 C3RA41559G ISSN 2046 2069 22 Mayis 2023 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 22 Mayis 2023 a b Cornelius Ben Treivish Shay Rosenthal Yair Pecht Michael Aralik 2017 The phenomenon of tin pest A review Microelectronics Reliability 79 175 192 doi 10 1016 j microrel 2017 10 030 ISSN 0026 2714 a b c d e Lasky Ronald C 19 Ekim 2010 Tin Pest Elusive Threat in Lead Free Soldering Journal of Failure Analysis and Prevention 10 6 437 443 doi 10 1007 s11668 010 9391 2 ISSN 1547 7029 a b Wright W W 1993 Materials science and engineering An introduction 2nd Edition W D Callister Jr John Wiley amp Sons New York 1991 pp xxi 791 price E53 00 ISBN 0 471 50488 2 Polymer International 30 2 282 283 doi 10 1002 pi 4990300228 ISSN 0959 8103 a b MENZIES ALAN W C Aralik 1921 Tin Plague and Scott s Antarctic Expedition Nature 108 2720 496 496 doi 10 1038 108496c0 ISSN 0028 0836 Tin pest issues in lead free electronic solders 8 Temmuz 2023 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 6 Temmuz 2023 a b c 7 Temmuz 2023 tarihinde kaynagindan arsivlendi Kauffman George B Agustos 2000 World of Chemistry Robyn V Young Editor Suzanne Sessine Assistant Editor Gale Group 2700 Farmington Hills MI 48331 3535 2000 Figures tables illustrations ix 1360 pp 21 8 28 5 cm 85 00 ISBN 0 7876 3650 9 The Chemical Educator 5 4 212 214 doi 10 1007 s0089799000407a ISSN 1430 4171 a b 14 Haziran 2022 tarihinde kaynagindan arsivlendi 7 Temmuz 2023 tarihinde kaynagindan arsivlendi