CN101812623B

CN101812623B - 一种环保型低温合金及其制备方法

Info

Publication number: CN101812623B
Application number: CN200910046320.XA
Authority: CN
Inventors: 宋华
Original assignee: SHANGHAI SHENWO ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: Shanghai Shenwo Electronic Co., Ltd.; Shanghai Keter Polymer Material Co Ltd
Priority date: 2009-02-19
Filing date: 2009-02-19
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2029-02-19
Also published as: CN101812623A

Abstract

本发明公开一种新型的环保型低温合金及其制备方法，它主要由铟、锡、铋、锌、银金属构成。通过在Bi-In-Sn系合金的基础上，添加Zn，Ag等金属，本发明所述的低温合金，能明显的提高合金的延展性和抗氧化性，具有较短的熔程。

Description

一种环保型低温合金及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种新型的环保型低温合金及其制备方法，该合金主要应用于温度保险丝。

背景技术

随着经济的快速发展，人们对各种电子产品的环保要求越来越高。各国都在颁发各种法令来禁止电子产品中各种有毒有害物质地使用。

在低温合金领域，人们常使用Bi、Pb、Sn、Cd、In等低熔点金属作为原料来制造低温合金。但由于Pb、Cd元素的毒性较大，长期使用会给环境和人身安全带来较大的危害，因此从保护环境和人类安全的角度出发，人们要求限制甚至是禁止使用含Pb、Cd的焊料。在温度低于150℃的低温合金领域，常用的合金为Bi-Pb-Sn和Bi-In-Sn系列，上述材料经常被用于消防领域的感温元件。

本发明所述的合金适用于温度保险丝，其对材料的延展加工性和可焊性、抗氧化性能的要求较高，且要求有很短的熔程。而目前研究最多的Bi-Pb-Sn和Bi-In-Sn合金由于常用于消防领域，因此延展性和抗氧化性等诸多性能并不能满足其用于温度保险丝的需要。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺陷，提供一种新型的用于温度保险丝的低温合金。

本发明通过在Bi-In-Sn系合金的基础上，添加Zn，Ag等金属，能够很好的制备五元系的低温合金。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型的环保型低温合金，主要由铟、锡、铋、锌、银金属组成。其中所述金属铟的重量百分比占整个低温合金的30％~60％，所述金属锡的重量百分比占整个低温合金的20％~50％，所述金属铋的重量百分比占整个低温合金的10％~29％，所述金属锌的重量百分比占整个低温合金的0.5％~9.5％，所述金属银的重量百分比占整个低温合金的0.5％~1％。

较佳的，上述低温合金中，所述金属铟、锡、铋、锌、银的重量百分比分别占整个低温合金的32.5％、38.5％、20％、8％和1％。

较佳的，上述低温合金中，所述金属铟、锡、铋、锌、银的重量百分比分别占整个低温合金的42％、32％、21.5％、4％和0.5％。

较佳的，上述低温合金中，所述金属铟、锡、铋、锌、银的重量百分比分别占整个低温合金的46％、28％、20％、5％和1％。

本发明的低温合金可采用下列方法制备：

采用高纯度的铟、锡、铋、锌和银为原料，按设计好的比例称重，放入坩埚内，并采用高频加热炉，在预抽真空、随后填充氩气的条件下进行合金的熔炼，溶化温度控制在350℃~360℃之间。保温一小时后，保持氩气保护状态，自然降温。待炉温降至室温后将合金从坩埚中取出。

熔程的测试：

采用差热分析仪测量合金的固相线t_s，液相线t₁，计算熔程Δt，Δt＝t₁-t_s。

延展性的测试：

将低温合金放入双辊冷轧机中，将轧机的间隙按1.0mm，0.5mm，0.4mm，0.3mm，0.2mm，0.1mm，0.05mm，0.03mm，0.01mm依次递减。记录合金经过冷轧后开裂的间隙，将此间隙前的间隙定义为合金能轧到的最薄厚度。

抗氧化能力测试：

将低温合金放入85℃，湿度85％RH的环境箱内，通过观察窗观察合金的表面状态，记录其表面开始变色的时间。

通过本发明制备的低温合金，其有益效果在于：

1.优异的抗氧化性能

2.良好的延展性

3.较短的熔程

具体实施方式

采用高纯度的铟、锡、铋、锌和银为原料，其重量百分比分别占整个低温合金的32.5％、38.5％、29％、0.5％和0.5％，放入坩埚内，并采用高频加热炉，在预抽真空、随后填充氩气的条件下进行合金的熔炼，溶化温度控制在350℃~360℃之间。保温一小时后，保持氩气保护状态，自然降温。待炉温降至室温后将合金从坩埚中取出。

熔程的测试：

延展性的测试：

抗氧化能力测试：

通过以上熔炼方法，得到表1中配方1的低温合金，按照熔程、延展性和抗氧化性的测试方法，得到表2中配方1的各项性能指标。

同样，按表1的其他配方，采用高频加热熔炼金属，合金熔炼好后分别测试其熔程、延展性、抗氧化能力，测试结果见表2。

表1配方表

表2合金性能测试结果

从上述结果可以看出，通过添加锌和银的含量，合金的延展性和抗氧化能力有大幅提升。

Claims

1.一种环保型低温合金，其特征在于：金属铟、锡、铋、锌、银的重量百分比分别占整个低温合金的32.5%、38.5%、20%、8%和1%。

2.一种环保型低温合金，其特征在于：金属铟、锡、铋、锌、银的重量百分比分别占整个低温合金的42%、32%、21.5%、4%和0.5%。

3.一种环保型低温合金，其特征在于：金属铟、锡、铋、锌、银的重量百分比分别占整个低温合金的46%、28%、20%、5%和1%。