CN107877034A - 一种纳米磁性金属复合焊膏及其制备方法 - Google Patents

一种纳米磁性金属复合焊膏及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107877034A
CN107877034A CN201710998948.4A CN201710998948A CN107877034A CN 107877034 A CN107877034 A CN 107877034A CN 201710998948 A CN201710998948 A CN 201710998948A CN 107877034 A CN107877034 A CN 107877034A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic metal
nanometer magnetic
powder
solder paste
metal composite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710998948.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107877034B (zh
Inventor
黄世盛
龙海飞
施宝珠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Huaguang Advanced Welding Materials Co Ltd
Original Assignee
Hangzhou Huaguang Advanced Welding Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Huaguang Advanced Welding Materials Co Ltd filed Critical Hangzhou Huaguang Advanced Welding Materials Co Ltd
Priority to CN201710998948.4A priority Critical patent/CN107877034B/zh
Publication of CN107877034A publication Critical patent/CN107877034A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107877034B publication Critical patent/CN107877034B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/302—Cu as the principal constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/40—Making wire or rods for soldering or welding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

本申请涉及一种纳米磁性金属复合焊膏及其制备方法，纳米磁性金属复合焊膏由钎料、钎剂、成膏体、纳米磁性金属粉末四部分组成，该四部分占纳米磁性金属复合焊膏总质量百分比分别为钎料60％‑90％、钎剂2％‑10％、成膏体10％‑30％、纳米磁性金属粉末0.1%‑5%。本申请还包括上述纳米磁性金属复合焊膏的制备方法。本申请纳米磁性金属复合焊膏达到细化晶粒、弥散增强和活化钎料的效果。在钎料熔化后增加外磁场可使纳米磁性材料按照焊缝受力方向排列，提高钎料受载荷能力。在母材为铁磁性金属和顺磁性金属的情况下，母材在磁场作用下磁化，纳米磁性金属粉末在母材表面形成梳齿状结构，减少钎料中P元素和母材表面形成的脆性化合物，形成有效界面，使本焊膏能用于黑色金属间焊接。

Description

一种纳米磁性金属复合焊膏及其制备方法
技术领域
本申请涉及一种纳米磁性金属复合焊膏及其制备方法，主要适用于金属焊接。
背景技术
在钎焊行业中，传统的铜磷钎料因为成本低、熔化温度低、能在铜及铜合金上取得良好铺展等原因而被大量使用于铜及铜合金之间的焊接。但因为铜磷钎料中Cu3P为脆性相，所以铜磷钎料的钎焊焊缝不具备良好的力学性能，这导致了焊好的部件不能承受较大的力学载荷。同时在使用铜磷钎料焊接黑色金属时，钎料与母材接触表面的P元素会和母材在界面形成一层脆性化合物，导致钎料和母材间无法形成有效连接，以上因素都限制了铜磷钎料的使用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米磁性金属复合焊膏。该焊膏相比于其他铜磷钎料能极大的提高焊缝力学性能，同时纳米金属粉末能改善焊缝界面，能实现铜磷钎料焊接黑色金属，扩大了铜磷钎料的使用范围。该焊膏能代替目前使用的部分银钎料。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：将占总质量为0.1-5%的纳米磁性金属粉末混合进银铜磷焊膏中，最终制得的纳米磁性金属复合焊膏由钎料、钎剂、成膏体、纳米磁性金属粉末四部分组成，该四部分占纳米磁性金属复合焊膏总质量百分比分别为钎料60％-90％、钎剂2％-10％、成膏体（溶剂）10％-30％、纳米磁性金属粉末0.1%-5%。
所述纳米磁性金属粉末可选择尺寸在100nm 以下的纳米铁、镍或铁镍合金粉末中的一种或其组合。
所述钎料的质量百分比配比为：Cu余量、P 2％-8％、Sn 0-5％、Ag 0-20％。
所述钎剂为硼酸、硼砂、KF、NaF、KBF4、B2O3中的一种或其中几种的混合物。
所述成膏体包括能将钎剂和钎料粉末以及金属纳米粉末均匀分散并提高活性的成分。
优选的，纳米磁性金属粉末为片状或纤维状，能起到更好的增强作用。
优选的，在磁感应线方向为受力方向的磁场诱导下，纳米磁性金属粉末沿磁感应线方向（受力方向）形成搭接或咬合的微观结构，进一步提高焊缝力学强度。
本发明同时提供一种纳米磁性金属复合焊膏的制备方法，包括：
将钎料原材料按照设定比例配好熔炼；
采用气雾化或水雾化法将钎料合金制备为钎料粉末；
将钎料粉末过筛网，粒度控制在-100至+400目；
将经过筛网的钎料粉末和购置的纳米磁性金属粉末按比例在混料机中混合均匀构成混合粉末；
混合粉末、钎剂加入成膏体并搅拌均匀，得到纳米磁性金属复合焊膏。
所述混合粉末、钎剂加入成膏体并搅拌均匀可以采用以下步骤：
将钎剂加入成膏体，并搅拌均匀；
将混合粉末加入到带钎剂的成膏剂中并搅拌均匀。
该纳米磁性金属复合焊膏与现有铜基焊膏相比，添加纳米磁性金属，达到细化晶粒、弥散增强的效果。同时纳米磁性金属比表面积大、表面能高，能够起到活化钎料的效果。
为进一步提高钎料力学性能，可以在钎料熔化后增加外磁场使纳米磁性材料按照焊缝受力方向排列，提高钎料受载荷能力。作为优选，片状或纤维状纳米金属粉末在磁场作用下整齐排列，形成搭接或咬合的微观结构，进一步提高焊缝力学强度。在母材为铁磁性金属和顺磁性金属的情况下，母材在磁场作用下磁化，纳米磁性金属粉末吸附在已被磁化的母材表面，并在磁场作用下形成梳齿状结构，减少钎料中P元素和母材表面形成的脆性化合物，形成有效界面，使银铜磷钎料能用于黑色金属间的焊接。
具体实施方式
按照上述方法制备焊膏，并以不锈钢为母材焊接后进行测试对比，结果如下表：
实验结果说明，在银铜磷焊膏中增加了纳米磁性金属粉末，并在沿受力方向磁感线作用下，能极大改善焊膏和黑色金属母材界面的结合能力，以及焊膏的力学性能。
实施例1
（1）按照如下的组分准备原料；
（2）将钎料原材料按照设定比例配好熔炼；
（3）采用气雾化或水雾化法将钎料合金制备为粉末，并将合金粉末过200目筛网；
（4）将经过筛网的合金粉末和购置的Fe纳米丝按比例加入混料机中混合均匀；
（5）将钎剂加入到溶剂（去离子水）中搅拌均匀，然后再在所述溶液按照比例和顺序加入羟乙基淀粉、丙烯酸甲酯、甘油、硬脂酸、炔二醇，形成混有钎剂的成膏体 ；
（6）将磁性金属复合钎料加入混有钎剂的成膏体中搅拌均匀，制得铜焊膏。
按照实施例1所制得的铜焊膏，主要用于焊接硬质合金钢，焊后零件表面残留少，并且具有较高的焊接强度。
实施例2
（1）按照如下的组分准备原料；
（2）将钎料原材料按照设定比例配好熔炼；
（3）采用气雾化或水雾化法将钎料合金制备为粉末，并将合金粉末过200目筛网；
（4）将经过筛网的合金粉末和购置的片状Fe纳米粉末按比例加入混料机中混合均匀；
（5）将钎剂加入到溶剂乙二醇中搅拌均匀，然后再在所述溶液按照比例和顺序加入羟乙基纤维素、丙烯酸甲酯、甘油、硬脂酸、聚异丁烯、矿物油，形成混有钎剂的成膏体；
（6）将磁性金属复合钎料加入混有钎剂的成膏体中搅拌均匀，制得铜焊膏。
按照实施例2所制得的铜焊膏进行焊接测试，发现该焊膏相比于其他铜磷钎料能极大的提高焊缝力学性能。
凡是本申请技术特征和技术方案的简单变形或者组合，应认为落入本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种纳米磁性金属复合焊膏，其特征是：由钎料、钎剂、成膏体、纳米磁性金属粉末四部分组成，该四部分占纳米磁性金属复合焊膏总质量百分比分别为钎料60％-90％、钎剂2％-10％、成膏体10％-30％、纳米磁性金属粉末0.1%-5%。
2.根据权利要求1所述纳米磁性金属复合焊膏，其特征是：所述纳米磁性金属粉末为尺寸在100nm 以下的纳米铁、镍或铁镍合金粉末中的一种或其组合。
3.根据权利要求1或2所述纳米磁性金属复合焊膏，其特征是：所述纳米磁性金属粉末为片状或纤维状。
4.根据权利要求1所述纳米磁性金属复合焊膏，其特征是：所述钎料的质量百分比配比为：Cu余量、P 2％-8％、Sn 0-5％、Ag 0-20％。
5.根据权利要求1所述纳米磁性金属复合焊膏，其特征是：所述钎剂为硼酸、硼砂、KF、NaF、KBF4、B2O3中的一种或其中几种的混合物。
6.根据权利要求1所述纳米磁性金属复合焊膏，其特征是：在磁场诱导下，纳米磁性金属粉末沿磁感应线方向形成搭接或咬合的微观结构。
7.根据权利要求1至6任一权利要求所述纳米磁性金属复合焊膏的制备方法，其特征是包括以下步骤：
将钎料原材料按照设定比例配好熔炼；
采用气雾化或水雾化法将钎料合金制备为钎料粉末；
将钎料粉末过筛网，粒度控制在-100至+400目；
将经过筛网的钎料粉末和纳米磁性金属粉末按比例在混料机中混合均匀构成混合粉末；
混合粉末、钎剂加入成膏体并搅拌均匀，得到纳米磁性金属复合焊膏。
8.根据权利要求7所述纳米磁性金属复合焊膏的制备方法，其特征是：所述混合粉末、钎剂加入成膏体并搅拌均匀采用以下步骤：
将钎剂加入成膏体并搅拌均匀；
将混合粉末加入到带钎剂的成膏剂中并搅拌均匀。
CN201710998948.4A 2017-10-24 2017-10-24 一种纳米磁性金属复合焊膏及其制备方法 Active CN107877034B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710998948.4A CN107877034B (zh) 2017-10-24 2017-10-24 一种纳米磁性金属复合焊膏及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710998948.4A CN107877034B (zh) 2017-10-24 2017-10-24 一种纳米磁性金属复合焊膏及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107877034A true CN107877034A (zh) 2018-04-06
CN107877034B CN107877034B (zh) 2020-11-24

Family

ID=61782216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710998948.4A Active CN107877034B (zh) 2017-10-24 2017-10-24 一种纳米磁性金属复合焊膏及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107877034B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109664049A (zh) * 2019-01-14 2019-04-23 哈尔滨理工大学 一种用于电子封装领域的多尺度微纳米颗粒复合焊膏及其制备方法
CN111843287A (zh) * 2020-07-27 2020-10-30 中国科学院深圳先进技术研究院 纳米银焊膏及其制备方法和应用
CN113948624A (zh) * 2020-07-16 2022-01-18 重庆康佳光电技术研究院有限公司 Led焊料涂布方法、发光装置和显示装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002192380A (ja) * 2000-12-27 2002-07-10 Jsr Corp ハンダペースト組成物
CN102248320A (zh) * 2011-07-06 2011-11-23 东南大学 锡基复合巴氏合金及制备焊丝的方法
EP2455171A1 (en) * 2009-07-16 2012-05-23 Applied Nanoparticle Laboratory Corporation Three-metallic-component type composite nanometallic paste, method of bonding, and electronic component
CN102513719A (zh) * 2011-11-17 2012-06-27 东南大学 一种磁性颗粒锡-锌基复合焊料及其制备方法
CN102744481A (zh) * 2012-07-31 2012-10-24 郑州机械研究所 一种提高钎缝强度的钎焊方法及其钎焊炉

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002192380A (ja) * 2000-12-27 2002-07-10 Jsr Corp ハンダペースト組成物
EP2455171A1 (en) * 2009-07-16 2012-05-23 Applied Nanoparticle Laboratory Corporation Three-metallic-component type composite nanometallic paste, method of bonding, and electronic component
CN102248320A (zh) * 2011-07-06 2011-11-23 东南大学 锡基复合巴氏合金及制备焊丝的方法
CN102513719A (zh) * 2011-11-17 2012-06-27 东南大学 一种磁性颗粒锡-锌基复合焊料及其制备方法
CN102744481A (zh) * 2012-07-31 2012-10-24 郑州机械研究所 一种提高钎缝强度的钎焊方法及其钎焊炉

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
于彬等: "《钎气焊工操作技术要领图解》", 31 March 2008, 山东科学技术出版社 *
刘斌: "《金属焊接技术基础》", 31 July 2012, 国防工业出版社 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109664049A (zh) * 2019-01-14 2019-04-23 哈尔滨理工大学 一种用于电子封装领域的多尺度微纳米颗粒复合焊膏及其制备方法
CN109664049B (zh) * 2019-01-14 2021-03-26 哈尔滨理工大学 一种用于电子封装领域的多尺度微纳米颗粒复合焊膏及其制备方法
CN113948624A (zh) * 2020-07-16 2022-01-18 重庆康佳光电技术研究院有限公司 Led焊料涂布方法、发光装置和显示装置
CN113948624B (zh) * 2020-07-16 2023-10-24 重庆康佳光电技术研究院有限公司 Led焊料涂布方法、发光装置和显示装置
CN111843287A (zh) * 2020-07-27 2020-10-30 中国科学院深圳先进技术研究院 纳米银焊膏及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN107877034B (zh) 2020-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6842500B2 (ja) 無鉛ソルダーペースト及びその製造方法
EP2868424B1 (en) Solder alloy, solder paste, and electronic circuit board
JP4787384B1 (ja) 低銀はんだ合金およびはんだペースト組成物
CN107848078B (zh) 钎焊合金、焊膏和电子线路基板
CN107877034A (zh) 一种纳米磁性金属复合焊膏及其制备方法
JP2015020182A (ja) はんだ組成物、ソルダペーストおよび電子回路基板
CN112355513A (zh) 焊料组合物
CN101348875A (zh) 一种锡铋铜型低温无铅焊料合金
WO2015125855A1 (ja) 鉛フリーはんだ合金、はんだ材料及び接合構造体
CN102601542A (zh) 一种黄铜钎料合金
KR101639614B1 (ko) 다종 나노/마이크로 솔더 및 이의 제조방법
CN103358051A (zh) 一种铜基钎料及其制备方法
CN109434317A (zh) 一种无铅环保焊料及其制备方法和用途
CN104607825B (zh) 一种用于金属材料焊接的抗氧化助焊剂
Bashir et al. Effect of Ni and Co nanoparticle-doped flux on microstructure of SAC305 solder matrix
JP2006294600A (ja) 導電性接着剤
CN104339099A (zh) 一种含铜及其合金的中温钎料
CN100398251C (zh) 一种含镓和铈的无镉银钎料
CN103084749B (zh) 一种高使用寿命的无铅钎料
WO2007014530A1 (fr) Alliage de brasage sans plomb contenant un systeme sn-ag-cu-ni-al
CN1657225B (zh) 超细微粒无铅钎料及其制作方法
JP2016059943A (ja) ボール状Ａｕ−Ｇｅ−Ｓｎ系はんだ合金及び該はんだ合金を用いた電子部品
CN112621019A (zh) 一种药芯铜钎料及制备方法
KR101142814B1 (ko) 저은 땜납 합금 및 땜납 페이스트 조성물
JP2007210004A (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant