CN101829859A - 纳米Fe增强低温无铅复合焊膏及其制备方法 - Google Patents

纳米Fe增强低温无铅复合焊膏及其制备方法 Download PDF

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Abstract

纳米Fe增强低温无铅复合焊膏及其制备方法，它涉及一种复合焊膏及其制备方法。本发明解决了现有的强化相在钎料母材内部下沉或漂浮而导致其最终在钎料内部团聚的问题。本发明复合焊膏由纳米Fe、松香型助焊剂和Sn-58Bi无铅焊料组成，制备方法如下：将纳米Fe、十二羟基硬脂酸和磨球放入球磨罐中，球磨得到离散化的纳米粒子，然后将离散化的纳米粒子与松香型助焊剂在焊膏搅拌机中搅拌，得到纳米浆料，将Sn-58Bi无铅焊料放入纳米浆料中，然后在焊膏搅拌机中搅拌，即得纳米Fe增强低温无铅复合焊膏。本发明在Sn-58Bi无铅焊料中加入了纳米Fe颗粒，没有纳米Fe团聚现象，使Sn-58Bi无铅焊料的组织得到细化，从而提高了其塑性。

Description

纳米Fe增强低温无铅复合焊膏及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合焊膏及其制备方法。
背景技术
现有的复合焊膏中强化相和钎料母材的密度不匹配，导致强化相在钎料母材内部下沉或漂浮而导致其最终在钎料母材内部的偏聚，不利于强化相在母材中的均匀分布，使其分布不够均匀。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了解决现有的强化相在钎料母材内部下沉或漂浮而导致其最终在钎料内部团聚的问题，提供了一种纳米Fe增强低温无铅复合焊膏及其制备方法。
本发明由纳米Fe、松香型助焊剂和Sn-58Bi无铅焊料组成，其中纳米Fe和松香型助焊剂的总质量与Sn-58Bi的质量比为1∶8～10，纳米Fe与松香型助焊剂的质量比为9∶100～1000。纳米Fe增强低温无铅复合焊膏的制备方法按以下步骤实现：一、称取纳米Fe、松香型助焊剂和Sn-58Bi无铅焊料，其中纳米Fe和松香型助焊剂的总质量与Sn-58Bi的质量比为1∶8～10，纳米Fe与松香型助焊剂的质量比为9∶100～1000；二、将纳米Fe、十二羟基硬脂酸和磨球放入球磨罐中，然后在氩气保护、真空度为-0.1MPa的条件下以35r/min～200r/min的转速球磨3h～8h，得到离散化的纳米粒子，其中纳米Fe、十二羟基硬脂酸与磨球的质量比为15∶20∶100；三、将离散化的纳米粒子与松香型助焊剂在真空度为-0.1MPa的焊膏搅拌机中搅拌30min～2h，得到纳米浆料；四、将Sn-58Bi无铅焊料放入纳米浆料中，然后在真空度为-0.1MPa的焊膏搅拌机中搅拌30min～2h，即得纳米Fe增强低温无铅复合焊膏。
本发明在Sn-58Bi无铅焊料中加入了纳米Fe颗粒，没有发生纳米Fe团聚现象，使Sn-58Bi无铅焊料的组织得到细化，从而提高了其塑性。本发明所得纳米Fe增强Sn-58Bi低温无铅焊膏制得的合金延伸率为18％～25％。
附图说明
图1是本发明中所用Sn-58Bi无铅焊料原始形貌图；图2是具体实施方式十一中Sn-58Bi无铅焊料在170℃紫铜板上铺展的组织图；图3是具体实施方式十所得纳米Fe增强低温无铅复合焊膏在170℃紫铜板上铺展的组织图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式中纳米Fe增强低温无铅复合焊膏由纳米Fe、松香型助焊剂和Sn-58Bi无铅焊料组成，其中纳米Fe和松香型助焊剂的总质量与Sn-58Bi的质量比为1∶8～10，纳米Fe与松香型助焊剂的质量比为9∶100～1000。
本实施方式中的Sn-58Bi无铅焊料为深圳市亿铖达工业有限公司生产的焊料合金粉。本实施方式所用的松香型助焊剂为市售，本实施方式中所用纳米Fe颗粒购自昆山密友集团有限公司。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是纳米Fe和松香型助焊剂的总质量与Sn-58Bi的质量比为1∶9。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是纳米Fe与松香型助焊剂的质量比为9∶500。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式中纳米Fe增强低温无铅复合焊膏的制备方法按以下步骤实现：一、称取纳米Fe、松香型助焊剂和Sn-58Bi无铅焊料，其中纳米Fe和松香型助焊剂的总质量与Sn-58Bi的质量比为1∶8～10，纳米Fe与松香型助焊剂的质量比为9∶100～1000；二、将纳米Fe、十二羟基硬脂酸和磨球放入球磨罐中，然后在氩气保护、真空度为-0.1MPa的条件下以35r/min～200r/min的转速球磨3h～8h，得到离散化的纳米粒子，其中纳米Fe、十二羟基硬脂酸与磨球的质量比为15∶20∶100；三、将离散化的纳米粒子与松香型助焊剂在真空度为-0.1MPa的焊膏搅拌机中搅拌30min～2h，得到纳米浆料；四、将Sn-58Bi无铅焊料放入纳米浆料中，然后在真空度为-0.1MPa的焊膏搅拌机中搅拌30min～2h，即得纳米Fe增强低温无铅复合焊膏。
本实施方式中的Sn-58Bi无铅焊料为深圳市亿铖达工业有限公司生产的焊料合金粉。本实施方式所用的松香型助焊剂为市售，本实施方式中所用纳米Fe颗粒购自昆山密友集团有限公司。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是步骤一中纳米Fe和松香型助焊剂的总质量与Sn-58Bi的质量比为1∶9。其它与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式四不同的是步骤一中纳米Fe与松香型助焊剂的质量比为9∶500。其它与具体实施方式四相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式四不同的是步骤一中称取0.01重量份纳米Fe、9.99重量份松香型助焊剂和90重量份Sn-58Bi无铅焊料。其它与具体实施方式四相同。
试样在INSTRON MODEL 1186电子万能试验机测定复合钎料合金的延伸率，拉伸速率为1mm/min，采用本实施方式所得纳米Fe增强低温无铅复合焊膏制成的合金延伸率为18％。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式四不同的是步骤一中称取0.03重量份纳米Fe、8.97重量份松香型助焊剂和91重量份Sn-58Bi无铅焊料。其它与具体实施方式四相同。
试样在INSTRON MODEL 1186电子万能试验机测定复合钎料合金的延伸率，拉伸速率为1mm/min，采用本实施方式所得纳米Fe增强低温无铅复合焊膏制成的合金延伸率为23％。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式四不同的是步骤一中称取0.05重量份纳米Fe、4.95重量份松香型助焊剂和95重量份Sn-58Bi无铅焊料。其它与具体实施方式四相同。
试样在INSTRON MODEL 1186电子万能试验机测定复合钎料合金的延伸率，拉伸速率为1mm/min，采用本实施方式所得纳米Fe增强低温无铅复合焊膏制成的合金延伸率为25％。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式四不同的是步骤一中称取0.1重量份纳米Fe、9.9重量份松香型助焊剂和90重量份Sn-58Bi无铅焊料。其它与具体实施方式四相同。
试样在INSTRON MODEL 1186电子万能试验机测定复合钎料合金的延伸率，拉伸速率为1mm/min，采用本实施方式所得纳米Fe增强低温无铅复合焊膏制成的合金延伸率为23％。
将本实施方式所得的纳米Fe增强低温无铅复合焊膏在170℃紫铜板上铺展60S，然后用标准金相法制备金相，观察组织中纳米Fe的分布，由图3(本实施方式所得纳米Fe增强低温无铅复合焊膏在170℃紫铜板上铺展的组织图)看出Sn-58Bi无铅焊料中加入了纳米Fe颗粒，没有发生纳米Fe团聚现象，使Sn-58Bi无铅焊料的组织得到细化，从而提高了其塑性。
具体实施方式十一：本实施方式中将Sn-58Bi无铅焊料在170℃紫铜板上铺展60S，然后用标准金相法制备金相，观察组织中Bi的分布，由图2(Sn-58Bi无铅焊料在170℃紫铜板上铺展的组织图)看出Sn-58Bi无铅焊料中Bi相的组织粗大。
试样在INSTRON MODEL 1186电子万能试验机测定复合钎料合金的延伸率，拉伸速率为1mm/min，采用本实施方式所得纳米Fe增强低温无铅复合焊膏制成的合金延伸率为14％。

Claims (6)

1.纳米Fe增强低温无铅复合焊膏，其特征在于纳米Fe增强低温无铅复合焊膏由纳米Fe、松香型助焊剂和Sn-58Bi无铅焊料组成，其中纳米Fe和松香型助焊剂的总质量与Sn-58Bi的质量比为1∶8～10，纳米Fe与松香型助焊剂的质量比为9∶100～1000。
2.根据权利要求1所述纳米Fe增强低温无铅复合焊膏，其特征在于纳米Fe和松香型助焊剂的总质量与Sn-58Bi的质量比为1∶9。
3.根据权利要求1所述纳米Fe增强低温无铅复合焊膏，其特征在于纳米Fe与松香型助焊剂的质量比为9∶500。
4.权利要求1所述纳米Fe增强低温无铅复合焊膏的制备方法，其特征在于纳米Fe增强低温无铅复合焊膏的制备方法按以下步骤实现：一、称取纳米Fe、松香型助焊剂和Sn-58Bi无铅焊料，其中纳米Fe和松香型助焊剂的总质量与Sn-58Bi的质量比为1∶8～10，纳米Fe与松香型助焊剂的质量比为9∶100～1000；二、将纳米Fe、十二羟基硬脂酸和磨球放入球磨罐中，然后在氩气保护、真空度为0.1MPa的条件下以35r/min～200r/min的转速球磨3h～8h，得到离散化的纳米粒子，其中纳米Fe、十二羟基硬脂酸与磨球的质量比为15∶20∶100；三、将离散化的纳米粒子与松香型助焊剂在真空度为-0.1MPa的焊膏搅拌机中搅拌30min～2h，得到纳米浆料；四、将Sn-58Bi无铅焊料放入纳米浆料中，然后在真空度为-0.1MPa的焊膏搅拌机中搅拌30min～2h，即得纳米Fe增强低温无铅复合焊膏。
5.根据权利要求4所述的纳米Fe增强低温无铅复合焊膏的制备方法，其特征在于步骤一中纳米Fe和松香型助焊剂的总质量与Sn-58Bi的质量比为1∶9。
6.根据权利要求4所述的纳米Fe增强低温无铅复合焊膏的制备方法，其特征在于步骤一中纳米Fe与松香型助焊剂的质量比为9∶500。
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