CN103014405A - 一种多元合金封接材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种多元合金封接材料，其组分及各组分的质量百分比为：Ag：63~73%，Cu：26~30.5%，Ge：0.5~2%，Co：0.1~1%，Nd：0.2~0.5%，Ni：0.1~2.5%，Yb：0.1~0.5%。本发明清洁度高，封接后的气密性好，防腐蚀、抗氧化能力强。

Description

一种多元合金封接材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及真空电子行业中真空电子管的封接材料，尤其涉及一种银、铜

锗、钴、镱、镍、钕多元合金封接材料。

背景技术

在真空电子封接行业中，由于真空电子管使用频率高，而且一直要保持真空状态，因此对真空电子管封接的气密性、封接材料，特别是陶瓷与金属、金属与金属的封接材料要求都比较高。现有常规的封接材料对使用频率极高的真空电子管来说，效果不太理想。如常规封接材料封接后的气密性不尽如意，在长期的高频率操作下，抗氧化及防腐蚀性能不够好。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种多元合金封接材料及其制备方法。本发明清洁度高，封接后的气密性好，防腐蚀、抗氧化能力强。

本发明的技术方案如下：

一种多元合金封接材料，其组分及各组分的质量百分比为：Ag：63~73%，Cu：26~30.5%，Ge：0.5~2%，Co：0.1~1%，Nd：0.2~0.5%，Ni：0.1~2.5%，Yb：0.1~0.5%。

具体制备方式如下：

（1）将Cu、Co、Ni放入真空熔炼炉内，炉内抽真空至1~0.1Pa，加热到1200~1350℃，然后冷却到室温，制成铜钴镍中间合金；

（2）把铜钴镍中间合金和Ag、Ge、Nd、Yb组分一起置入真空熔炼炉内，抽真空至0.4~0.04Pa，加热到1100~1300℃；待其形成熔融液后，降温至900~1000℃，将熔融液倒入定型模具内，待温度降到室温后，将定型模具从真空炉内拿出，得到加工本封接材料所需的铸锭；

（3）将铸锭经粗轧机压延至厚度1~2mm时，打卷置入热处理炉内，升温至600~700℃保温2~5小时，然后降至室温，取出后经精轧机压延至厚度0.03~0.2mm，经修整冲压至所需形状即可。

本发明有益的技术效果在于：

（1）由于合金组分中的Co、Ni高熔点元素已和Cu元素做成中间合金，使多元合金在熔炼时熔点大大降低，减少了高温熔炼时原材料的挥发，使多元合金的配比成分更加精准。

（2）多元合金组分中的Nd、Yb等稀土元素可阻碍合金材料在加热时晶粒的胀大，从而细化晶粒，使冷加工性能大大改善。

（3）多元合金中Nd、Ge、Co不仅有细化晶粒的作用，还有净化晶界，同时还有提高防腐蚀和抗氧化的能力。特别是Nd元素的加入可大大提高封接器件的气密性。

（4）多元合金中Ni元素的加入，既能提高焊料在硬质合金上的湿润性，同时又能提高被封接件的结合强度。

具体实施方式

实施例1

（1）将Cu、Co、Ni放入真空熔炼炉内，炉内抽真空至1Pa，再加热到1350℃，然后冷却到室温，制成铜钴镍中间合金；

（2）把铜钴镍中间合金和Ag、Ge、Nd、Yb组分一起置入真空熔炼炉内，抽真空至0.4Pa，加热到1300℃；待其形成熔融液后，降温至1000℃，将熔融液倒入定型模具内，待温度降到室温后，将定型模具从真空炉内拿出，得到加工本封接材料所需的铸锭；

（3）将铸锭经粗轧机压延至厚度1~2mm时，打卷置入热处理炉内，升温至700℃保温2小时，然后降至室温，取出后经精轧机压延至厚度0.03~0.2mm，经修整冲压至所需形状即可。

实施例2

（1）将Cu、Co、Ni放入真空熔炼炉内，炉内抽真空至0.5Pa，再加热到1200℃，然后冷却到室温，制成铜钴镍中间合金；

（2）把铜钴镍中间合金和Ag、Ge、Nd、Yb组分一起置入真空熔炼炉内，抽真空至0.2Pa，加热到1100℃；待其形成熔融液后，降温至900℃，将熔融液倒入定型模具内，待温度降到室温后，将定型模具从真空炉内拿出，得到加工本封接材料所需的铸锭；

（3）将铸锭经粗轧机压延至厚度1~2mm时，打卷置入热处理炉内，升温至600℃保温5小时，然后降至室温，取出后经精轧机压延至厚度0.03~0.2mm，经修整冲压至所需形状即可。

实施例3

（1）将Cu、Co、Ni放入真空熔炼炉内，炉内抽真空至0.1Pa，再加热到1280℃，然后冷却到室温，制成铜钴镍中间合金；

（2）把铜钴镍中间合金和Ag、Ge、Nd、Yb组分一起置入真空熔炼炉内，抽真空至0.04Pa，加热到1200℃；待其形成熔融液后，降温至950℃，将熔融液倒入定型模具内，待温度降到室温后，将定型模具从真空炉内拿出，得到加工本封接材料所需的铸锭；

（3）将铸锭经粗轧机压延至厚度1~2mm时，打卷置入热处理炉内，升温至650℃保温4小时，然后降至室温，取出后经精轧机压延至厚度0.03~0.2mm，经修整冲压至所需形状即可。

实施例1~3所用的各原料组分的质量如表1所示，单位为kg。

表1

实施例3制备得到的封接材料经过焊接到真空电子管上之后，测试其焊接性能，其测试结果如表2所示。

表2

表2中的行业标准出自《钎焊手册》第二版，机械工业出版社，张启运、庄鸿寿主编。从表2可以看出，本发明所制备的封接材料的焊接性能优于常规的封接材料，能满足电子真空管的高频率高气密性使用要求。

Claims (2)

1.一种多元合金封接材料，其特征在于其组分及各组分的质量百分比为：Ag：63~73%，Cu：26~30.5%，Ge：0.5~2%，Co：0.1~1%，Nd：0.2~0.5%，Ni：0.1~2.5%，Yb：0.1~0.5%。

2.权利要求1所述的多元合金封接材料的制备方法，其特征在于具体制备方式如下：

（1）将Cu、Co、Ni放入真空熔炼炉内，炉内抽真空至1~0.1Pa，加热到1200~1350℃，然后冷却到室温，制成铜钴镍中间合金；

（2）把铜钴镍中间合金和Ag、Ge、Nd、Yb组分一起置入真空熔炼炉内，抽真空至0.4~0.04Pa，加热到1100~1300℃；待其形成熔融液后，降温至900~1000℃，将熔融液倒入定型模具内，待温度降到室温后，将定型模具从真空炉内拿出，得到加工本封接材料所需的铸锭；

（3）将铸锭经粗轧机压延至厚度1~2mm时，打卷置入热处理炉内，升温至600~700℃保温2~5小时，然后降至室温，取出后经精轧机压延至厚度0.03~0.2mm，经修整冲压至所需形状即可。