Corrosión Galvánica de Metales Diferentes

No todos los metales se complementarán a la perfección. Y esto tiene efecto en el mundo de la electrónica y los materiales usados en ella. Un ejemplo relativamente nuevo y relevante surgió con la aparición de RoHS y el deseo de identificar un reemplazo "inmediato” para las soldaduras SnPb(Ag).  Una mezcla eutéctica de Sn (estaño) y Zn (cinc) era muy atractiva como un reemplazo posible. 91Sn 9Zn es eutéctica, no contiene ningún material de RoHS y se derrite a 199°C, solo 16° mayor que la soldadura eutéctica de SnPb y ~20° menor que las mezclas SAC comunes, y no contiene ningún metal precioso caro.

Pero la aleación contiene Zn. Y esto es una limitación por dos razones. El Zn es bastante reactivo, lo cual dificulta crear un vehículo fundente que permita una pasta estable para soldar (posee una vida útil considerable). La segunda, que detallaré en esta publicación, es el potencial de electrodo del Zn.

Cuanto más grande es la diferencia del potencial de electrodo entre los metales, mayor es la probabilidad de que ocurra corrosión galvánica. El potencial del electrodo del Cu (cobre) es +0.334V. El potencial del electrodo del Sn (estaño) y Pb (plomo) es -0.140V y -0.126V respectivamente Mientras que, el potencial del electrodo del Zn es -0.761V. Entonces, el contacto accidental del Zn con el Cu puede crear una diferencia potencial de 1.095V. Incorpore un poco de humedad y tiene un escenario principal para que ocurra una corrosión galvánica. Además puede agravarse con la presencia de iones haluro (rocío de sal).  

Entonces, dado todo esto, ¿sería un problema una aleación de soldadura de 91% de Sn y 91% de Zn?

Hice un experimento simple para averiguarlo.

Tomé parte de una cinta de SnZn para soldar y cupones de cobre, simplemente las coloqué una sobre otra y las expuse a 85C/85%RH en el transcurso del fin de semana largo del día del Trabajador (>72 horas).

Abajo encontrará una imagen de la cinta de SnZn para soldar antes de ser sometida a las condiciones mencionadas anteriormente.

La imagen siguiente muestra la cinta SnZn para soldar luego de haber sido expuesta 85C/85%RH durante >72 horas Esta muestra de cinta no estuvo en contacto con ningún otro metal. Estuve tratando de determinar cuál sería la oxidación "normal" de esta aleación, bajo estas condiciones. De igual forma hice esto con los cupones de cobre. (Imagen Siguiente)

Esta última imagen muestra el efecto de contacto accidental de cobre con la cinta SnZn para soldar. Note cuánto empeora la oxidación/corrosión de los cupones de cobre.

En este experimento simple podemos observar los efectos de la corrosión galvánica que ocurre por el contacto accidental de la aleación SnZn para soldar al cobre. Digo "contacto accidental” porque los materiales apenas están haciendo contacto uno con el otro, no han sido soldados juntos. Sería interesante observar si el efecto sería tan grandioso si los materiales estuvieran adheridos juntos sin brechas para que penetre el agua.  

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