CN1627466A - 温度熔断器用可熔性合金以及温度熔断器 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供，在不含有铅而对环境良好的同时，具备实用性的温度熔断器用可熔性合金以及用该合金制成的温度熔断器。其中不使用Pb而使用含有合金组成为：Sn为25～39重量％、Bi为0.1～5重量％、剩余部分为In，构成熔化温度在120～140℃的熔断器用可熔性合金。该温度熔断器作为电源电路的主要构成部件的电源变压器的保护用时颇为理想。又，除电源变压器以外的用途也能够使用。
Description
技术领域
本发明涉及检测异常温度上升而切断电路、保护家电用的电子机器的无复位型的温度熔断器(或成温度保险丝)所使用的可熔性合金以及用其构成的温度熔断器。
技术背景
最近，一直关注环境问题，对于削减环境污染物质及其向替代物质的转换正在进行各种研究。
在组装电子机器的场合，于基板配线使用软钎焊，但是最近软钎焊的主要成分铅的毒性被禁止，正在研究不含有铅的软钎焊料。
发明内容
温度熔断器使用的熔断器用可熔性合金也不例外。
从前，在123～136℃的温度范围动作的温度熔断器用的可熔性合金，使用Pb-Sn-In合金。
由于该可熔性合金含有铅，因此对环境不利。
即，家电制品的印刷电路基板和温度熔断器等使用的软钎焊料难于回收，废家电在酸性雨的作用下溶解而流入地下水和河川等，存在对人体等动植物引起重大的铅中毒的危险性，对环境的不良影响甚大。
本发明是鉴于上述情况而提出的，因此其目的在于：在不含有铅而对环境良好的同时，提供具备实用性的温度熔断器用可熔性合金以及用该合金制成的温度熔断器。
本发明的温度熔断器用可熔性合金的构成为，含有Sn 25～39重量％、Bi 0.1～5重量％、剩余部分为In。
根据本发明的温度熔断器用可熔性合金，可以在上述配合中添加5重量％以下的Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Zn之中的至少一种所构成。
本发明的温度熔断器构成为，含有由Sn为25～39重量％、Bi为0.1～5重量％、剩余部分为In所构成的温度熔断器用可熔性合金。
根据本发明的度熔断器用可熔性合金和温度熔断器，能得到所要求的熔化温度，并且不含有环境污染物铅，因此具有不危害环境的优点。
附图说明
图1表示本发明的熔断器用可熔合金的DSC曲线。
图2表示使用本发明的熔断器用可熔合金制作的温度熔断器的动作温度的矩形图。
图3表示使用本发明的熔断器用可熔合金制作的温度熔断器的一例。
具体实施方式
[实施方式1]
本发明的温度熔断器用可熔性合金由Sn为25～39重量％、Bi为0.1～5重量％、剩余部分为In所构成，熔化温度为120～140℃。
温度熔断器用合金，从熔点的观点来看，基本材料使用Sn(锡)。又，作为其中添加的其它元素例如有Ag(银)、Cu(铜)、Bi(铋)、Zn(锌)、In(铟)等存在。
用于作为电子机器的电源电路的主要构成部件的电源变压器的保护用温度熔断器在123～136℃的温度范围熔化较为理想。
本发明根据这一观点从各种材料中选择Sn、Bi、In，并将其含量设定在规定量。
即，当使Sn含量增加时，则熔化温度呈下降的倾向。又，在增加Bi、In的添加量时，熔化温度呈下降的倾向。
但是，对于各种不同的配合，不只是看到这一倾向，每种配合的倾向不同，又在超过某一添加量时此次有可能存在相反倾向的场合。
关于硬度，发现有一定的规律，当增加In含量时变软，增加Sn、Bi含量时变硬。
本发明鉴于这样的情况，从许多材料中选定材料，并且调整不同的配合而取得数据，将Sn确定为25～39重量％、Bi确定为0.1～5重量％、剩余部分为In，制造出做电源变压器的保护用的具有适宜的熔化温度、强度等的可熔性合金。又，在本发明中使用Sn是为了通过Sn提高可熔性合金的湿润性，而将Sn含量确定在39重量％以内是因为，在超过该值时熔化温度降低得过低。又，因为Sn含量在25重量％以下时不能期望所要求的效果。又，Bi的添加量确定在0.1～5重量％是因为，加入比其更多的量时熔化温度降低得过低，又因为大量添加Bi时合金变得硬脆、加工性显著降低。
其次，就本发明的可熔性合金的一个制造例加以说明。
由本发明的可熔性合金构成的线材，例如可以采用挤压成型的挤压成型法制造，该挤压成型法由包括下列工序：将形成线材的可熔性合金的原料在熔化炉进行配合的原料配合工序、使配合的原料熔化并调整合金后在铸模内制作浇注锭的铸锭制作工序、以及将铸锭细线化制作线材的细线化工序。
在制造时，首先在原料配合工序中，称量并配合线材原料Sn、Bi、In的金属，使合金的配合为Sn 25～39重量％、Bi 0.1～5重量％、剩余部分为In，投入熔化炉。
在铸锭制作工序，使上述配合原料于350～450℃的温度下熔化，将熔融状态的合金浇注到圆柱形的铸模内制作圆柱形的铸锭。
在细线化工序，将铸锭装填在开设规定线径孔的挤压模被安装好的挤压机上，通过从挤压模的孔进行挤压进行细线化，能够制作熔断器用可熔性合金。
作为实施例，将合金配合为Sn34.9-Bi0.3-In64.8的DSC曲线示于图1，将使用该合金制作的温度熔断器的动作温度示于图2。图3是温度熔断器的一例，图中(1)是本发明的熔断器用可熔性合金、(2)是分别与其各端子连接的引线、(3)是设置于可熔性合金(1)的周围的焊剂、(4)是容纳它们的圆筒形外壳、(5)是堵塞外壳(4)的开口部的封装材料。
在图1中，DSC是Differencial Scanning Calorimentry的缩写，表示为示差扫描量热法，从DSC可以知道合金的熔点(液相点)。即，有关本发明的实施例的可熔性合金的熔点是以DSC曲线的峰值表示，为125.84℃。
图2是测定使用实施例的合金制作的温度熔断器的熔断温度的矩形图，从该矩形图可以知道温度熔断器的熔断温度分布。该实施例的平均断路温度为123.9℃。
又，在本发明中确定为：Sn为25～39重量％、Bi为0.1～5重量％、剩余部分为In，但在该配合中添加5重量％以下的Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Zn中一种以上制作合金也可以，此时作为电源变压器保护用的温度熔断器是理想的。
又，本发明的熔断器用可熔性合金、温度熔断器，除电源变压器外也能够使用。
Claims (3)
1.一种温度熔断器用可熔性合金，其特征在于，含有Sn 25～39重量％、Bi 0.1～5重量％、剩余部分为In。
2.根据权利要求1所记载的温度熔断器用可熔性合金，其特征在于，在上述配合中添加5重量％以下的Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Zn之中的至少一种。
3.一种温度熔断器，其特征在于，含有由Sn 25～39重量％、Bi0.1～5重量％、剩余部分为In所构成的温度熔断器用可熔性合金。
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