CN105349866A - 一种熔点为40～60℃的低熔点合金及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及导热材料领域。本发明提供了一种低熔点合金，质量百分比如下：铟：47.0％-50.8％；铋：29.5％-32.3％；锡：13.5％-16.3％；镓：0.67％-10％。一种低熔点合金的制备方法，步骤如下：A、按要求称取各组分；B、先将炉温升至350℃，将铋和锡放入陶瓷坩埚中，放入熔炉加热，熔化后将表层氧化物除去并搅拌；C、将炉温调至200℃，加入铟，完全熔化后表面扒渣并搅拌；D、将炉温调至100℃，加入镓，搅拌后扒渣静置；E、取出坩埚，将合金浇铸到模具内，冷却。本发明低熔点合金熔点为40～60℃，以相变形式用于低结温场合，拓展了液态金属热界面材料的应用空间；本发明低熔点合金产品不含铅、镉等有害元素，有利于保护环境；本发明制备方法工艺要求简单，整个过程可在大气环境下进行。

Description

一种熔点为40～60℃的低熔点合金及其制备方法

技术领域

本发明涉及导热材料领域，特别涉及一种熔点为40～60℃的低熔点合金及其制备方法。

背景技术

导热硅胶片是电子元器件散热的关键材料。这主要是因为热源表面和散热器之间形成明显的接触热阻，降低散热器的效能。而导热硅胶片填充于热源与散热器之间，可排除界面中的空气，并在其间建立有效的热传导通道，降低接触热阻，提升传热性能。传统的导热片均以硅油为基础填充高热导率颗粒经固化而成，较高的热导率一般在5W/(m·k)。有机材料导热片在基材成分，高导热填料选取方向上不断改进以获得更全面的导热性能。

在近些年逐渐发展的液态金属导热片是一种高端热界面材料，由于材料本身具有的金属键特性，液态金属导热片的热导率远超传统热界面材料，传热效果显著。市面上现有的液态金属导热材料为铟铋锡共晶合金，因其熔点在60℃附近，塑性好可压延至数十微米，熔化后传热效率高，特别适合用作界面材料。但是，在手机等众多电子产品中，热源与散热器件的界面温度不能达到共晶合金熔点，液态金属导热片的性能无法有效发挥。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低熔点合金，使其适合于手机等低温结电子产品，以提高该类电子产品内部导热性能和散热性能，本发明提出以下技术方案：

一种熔点为40～60℃的低熔点合金，其成分包括铟、铋、锡、镓，各成分的质量百分比如下：

铟：47.0％-50.8％；

铋：29.5％-32.3％；

锡：13.5％-16.3％；

镓：0.67％-10％；

其中铟、铋、锡按照质量比为51∶32.5∶16.5的比例进行配比。

作为本发明的另一种优选方案，所述低熔点合金的熔点为40～60℃。

本发明的另一个目的在于提供一种熔点为40～60℃的低熔点合金的制备方法，该方法包括以下步骤：

A、原料配比称重：按照上述成分比例，称取各组分；

B、合金熔炼：先将炉温升至350℃，将铋和锡放入陶瓷坩埚中，放入熔炉加热，熔化后将表层氧化物除去并搅拌；

C、合金熔炼：将炉温调至200℃，加入铟，保持20min，完全熔化后表面扒渣并搅拌；

D、合金熔炼：将炉温调至100℃，加入镓，搅拌后扒渣静置5min；

E、冷却：取出坩埚，将合金浇铸到烘干过的模具内，自然冷却至室温，得到合金成品。

本发明带来的有益效果是：

1、本发明低熔点合金熔点为40～60℃，以相变形式用于低结温场合，拓展了液态金属热界面材料的应用空间；

2、本发明低熔点合金产品不含铅、镉等有害元素，有利于保护环境；

3、本发明制备方法工艺要求简单，整个过程可在大气环境下进行，制作成本低，适合大范围推广使用。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例1：

一种熔点为40～60℃的低熔点合金，各组分称重配比如下：

铟：204g；铋：130g；锡：66g；镓：2.7g；通过该比例配比得到的低熔点合金熔点为54℃。

该低熔点合金的制备方法如下：

A、原料配比称重：按照上述成分比例，称取各组分；

B、合金熔炼：先将炉温升至350℃，将铋和锡放入陶瓷坩埚中，放入熔炉加热，熔化后将表层氧化物除去并搅拌；

C、合金熔炼：将炉温调至200℃，加入铟，保持20min，完全熔化后表面扒渣并搅拌；

D、合金熔炼：将炉温调至100℃，加入镓，搅拌后扒渣静置5min；

E、冷却：取出坩埚，将合金浇铸到烘干过的模具内，自然冷却至室温，得到合金成品。

实施例2：

一种熔点为40～60℃的低熔点合金，各组分称重配比如下：

铟：204g；铋：130g；锡：66g；镓：5.35g；通过该比例配比得到的低熔点合金熔点为47.8℃。

制备方法同实施例1。

实施例3：

一种熔点为40～60℃的低熔点合金，各组分称重配比如下：

铟：204g；铋：130g；锡：66g；镓：11.35g；通过该比例配比得到的低熔点合金熔点为40.5℃。

制备方法同实施例1。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种熔点为40～60℃的低熔点合金，其成分包括铟、铋、锡、镓，其特征在于：各成分的质量百分比如下：

铟：47.0％-50.8％；

铋：29.5％-32.3％；

锡：13.5％-16.3％；

镓：0.67％-10％；

其中铟、铋、锡按照质量比为51∶32.5∶16.5的比例进行配比。

2.根据权利要求1所述的一种熔点为40～60℃的低熔点合金，其特征在于：所述低熔点合金的熔点为40～60℃。

3.一种权利要求1所述的熔点为40～60℃的低熔点合金的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

A、原料配比称重：按照上述成分比例，称取各组分；

B、合金熔炼：先将炉温升至350℃，将铋和锡放入陶瓷坩埚中，放入熔炉加热，熔化后将表层氧化物除去并搅拌；

C、合金熔炼：将炉温调至200℃，加入铟，保持20min，完全熔化后表面扒渣并搅拌；

D、合金熔炼：将炉温调至100℃，加入镓，搅拌后扒渣静置5min；

E、冷却：取出坩埚，将合金浇铸到烘干过的模具内，自然冷却至室温，得到合金成品。