Бактерии и олово
Это явление напоминает фильм ужасов. Внезапно, 17 апреля 2005 года, атомная станция Миллстоун в штате Коннектикут прекратила работу. Это произошло по причине короткого замыкания в линии нагнетания пара.
В 2006 году огромная партия швейцарских часов Свотч была изъята из продажи. Её стоимость оценивается в один млрд долларов.
В 1998 году спутник связи Галактика IV вышел из строя из-за этого явления. Это произошло через пять лет после его запуска.
Американские военные обвиняли это явление в нарушениях работы систем РЛС F-15 и в сбое траекторий наведения ракет типа Феникс и Патриот.
В 1986 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США изъяло целый ряд продуктов лидирующих изготовителей. Они были испорчены из-за этого явления.
Во всех случаях, причиной возникновения этих проблем, были объявлены – усы олова. Это были микроскопические ростки металла из поверхностей, покрытых оловом.
Для учёных является загадкой механизм образования подобных усов. Имеется множество теорий, но отсутствует их 100% подтверждение. Чаще всего подобные образования появляются на деталях подверженных разного рода напряжениям, источником которых может являться множество причин — сама технология нанесения покрытий, механическое силовое воздействие (например, закручивание гаек и болтов, прижимающих поверхность с оловянным покрытием), формовка ножек деталей, царапины, перепады температур и так далее.
Внезапно вырастающие металлические «усы» на электронных контактах – опасное явление. Они могут приводить к замыканию соседних контактов. В случае если протекающий ток через выросший кристалл меньше ~10 мА, замыкание остаётся постоянным. Такие токи свойственны для сигнальных линий.
Если ток больше ~10 мА, то кристалл плавится и замыкание получается временным. Однако это может приводить к проблемам. В силовой технике появление такого кристалла может привести к возникновению дуги, которая может уничтожить оборудование. Кроме того, «усы» могут приводить к проблемам в оптических устройствах, которые они загрязняют.
Пытался найти, как правильно называется по-английски губка для чистки жал паяльника. В итоге, нашёл информацию об очень интересном явлении. Слову whisker в сочетании с solder, технические словари дают много вариантов перевода. Самые близкие по смыслу – нитевидные усы, контактный усик, нитевидный кристалл.
В русскоязычной научной литературе используются термины: нитевидные нанокристаллы (ННК), нановискеры, нанопроволока, наностержень. Они отличаются тем, во сколько раз длина объекта превосходит его диаметр. В данном случае речь идёт об «усах», напоминающих длинные нити диаметром десятки нанометров и длиной несколько миллиметров.
Вырастающие «усы» намного тоньше человеческого волоса и глазами их сложно увидеть. «Пропайка», внешне нормальных контактных площадок на печатной плате, позволяет устранить проблему.
«Усы» напоминают грибы из металла. Считалось, что покрытие лаком устранит это явление. Но лак лопается. Это похоже, как росток зелени ломает асфальт. Бывает, что «усы» растут прямо поверх лака, тянутся от контакта к контакту, как плесень. А тепло ускоряет рост. Выяснилось, что «пропайка» и протирка спиртом удаляет это явление.
Похоже на гриб, который растит себе металлическое тело. Наблюдалось явление роста усов из меди в диэлектрике. Это происходило под действием постоянного высокого напряжения. «Усы» растут из золота. У никеля отсутствует подобное явление, так как он окисляется кислородом воздуха.
Предполагают, что это какой-то электрохимический процесс. Возможно, «усы» растут из-за электрического поля. Имеется версия, что это явление связано с бактериями. Они выращивают тончайшие нити олова. Спирт убивает эти бактерии (и у человека тоже).
Краткое изложение статьи блогера alex_avr2_ livejournal_com.


