低熔点锡基合金的制备方法技术

本申请公开了一种低熔点锡基合金的制备方法，包括熔炼步骤：将容器置于温度为1000

【技术实现步骤摘要】
低熔点锡基合金的制备方法


[0001]本申请涉及一种合金制备方法，具体的涉及一种低熔点锡基合金的制备方法。

技术介绍

[0002]低熔点合金是一种具有发展潜力的金属材料，被广泛的应用于各种领域：在医疗上，可用于做特定形状的防辐射专用挡块；在生产中，可以方便的用作铸造制作模具，生产特殊产品的模具；在电子电气自动控制领域，广泛的用于制作热敏元件、保险材料、火灾报警装置等等。
[0003]通常添加铅元素以得到更低熔点的合金，但由于铅及其化合物的剧毒性质对于人类健康和生活环境产生无法治愈的危害，在电子产品及各生产领域中禁止使用含铅合金的呼声日益高涨，人们将研究重点放在了锡基合金中。锡基合金硬度适中，韧性较好，并有很好的抗腐蚀性和导热性，可通过添加其他金属元素简易的调整其熔点及浸润性，应用于各行各业中。
[0004]目前，低熔点合金的制作工艺通常是在低于300℃的条件下，将低熔点最低的金属先熔化，而后按照纯金属熔点从低至高顺序加入，或是按照原料占比量按从大到小的顺序熔化金属。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种熔炼时间短，合金被氧化程度小的低熔点锡基合金的制备方法。
[0006]本申请的另一个目的在于提供一种温度保护元件，熔点低、可导电。
[0007]为达到以上目的，本申请采用的技术方案为：提供一种低熔点锡基合金的制备方法，包括熔炼步骤：将容器置于温度为1000
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2000℃的加热炉中预热20
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60min，先向所述容器内加入掺杂金属，待所述掺杂金属完全熔化后，向所述容器加入锡，得到合金溶液；所述合金溶液中，所述掺杂金属的质量分数为0.1％
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50％，所述锡的质量分数为50％
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99.9％。
[0008]作为一种优选，所述掺杂金属选自铜、银中的一种或两种。
[0009]作为另一种优选，所述掺杂金属的质量分数为2％
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10％，所述锡质量分数为90％
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98％。
[0010]作为另一种优选，所述掺杂金属包括铜和银，其中所述铜的质量分数为2％
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6％，所述银的质量分数为2％
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6％，所述锡的质量分数范围为88％
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96％。
[0011]作为另一种优选，所述掺杂金属包括铜和银，所述熔炼步骤中，先向所述容器中加入所述银，待所述银完全熔化后加入所述铜，待所述铜完全熔化后，向所述容器内加入所述锡，得到所述合金溶液。
[0012]作为另一种优选，所述加热炉温度范围选自1000
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1200℃。
[0013]作为另一种优选，所述熔炼步骤之后包括除气步骤、铸锭步骤、冷却步骤和打磨步骤：
除气步骤：在所述合金溶液表面无熔渣后将所述容器夹出，使用碳棒充分搅拌，在所述容器上放入还原剂对所述合金溶液进行还原除气，在完全还原后，再次搅拌以确保所述合金溶液表面清亮无杂质，得到还原的合金溶液；铸锭步骤：将所述还原的合金溶液倒入预先清洁的铸锭模具中，后对所述铸锭模具进行密封处理，以避免冷却过程中合金发生氧化；冷却步骤：在所述铸锭模具冷却15
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20min后打开，得到固体合金；打磨步骤：将所述固体合金表面进行清洁磨削，以除去其表面的氧化层；并进行后续的清洁工作。
[0014]作为另一种优选，所述熔炼步骤之前包括准备步骤：准备步骤：准备纯度为99.99％的Sn以及所述掺杂金属原料，以及精炼剂；所述精炼剂选用含磷精炼剂。
[0015]作为另一种优选，所述除气步骤中使用的所述还原剂为松香。
[0016]提供一种温度保护元件，使用上述制备方法而制成。
[0017]与现有技术相比，本申请的有益效果在于：
[0018](1)通过改变熔炼温度以及先加入掺杂金属进行熔化，有效的缩短熔炼时间，提高了锡基合金的制备效率；
[0019](2)通过缩短熔炼时间，降低了合金与空气接触氧化的时间，从而降低了合金被氧化的程度；
[0020](3)本制备方法获得的合金熔断温度低，可导电，适宜用作温度保护元件。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的工艺流程图；
[0022]图2为本专利技术实施例1与实施例2的DSC分析图。
[0023]图3为本专利技术实施例4与实施例5的DSC分析图。
具体实施方式
[0024]下面，结合具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
[0025]本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0026]基于锡基的低熔点合金是一种硬度适中，韧性较好，可通过添加其他金属元素简易的调整其熔点以及浸润性的金属合金，被认为是最可能代替锡铅合金的无铅材料之一，适宜广泛的应用在各行各业中。目前锡基低熔点合金的制备工艺通常是在低于300℃的熔炼温度下，先将合金组分中熔点较低的金属锡先熔化，后分步骤加入其他合金组分，再常规进行除气、铸锭步骤后获得锡基低熔点合金。这种合成工艺中，设置的熔炼温度较低，高熔点的金属组分需要较长的熔化时间，进而使得合金接触空气的时间增长，合金被氧化的程度加深；并且由于锡作为最早开始熔炼的组分并且熔点低于熔炼温度，会造成锡元素的挥
发，增加了材料的损耗，资源浪费。
[0027]本申请提供一种熔炼时间短，合金被氧化程度小的低熔点锡基合金的制备方法，制备流程如图1所示，包括准备步骤、熔炼步骤、除气步骤、铸锭步骤、冷却步骤及打磨步骤。
[0028]准备步骤：准备Sn、掺杂金属原料以及精炼剂，掺杂金属选自Ag、Cu中的一种或两种，以及精炼剂；
[0029]熔炼步骤：加热炉温度范围设置为1000
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2000℃，在加热炉达到预设温度后，将坩埚置于加热炉中预热20
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60min，先加入掺杂金属，待掺杂金属合金完全熔化后，向坩埚内加入Sn，得到合金溶液，合金溶液中，掺杂金属的质量分数范围选自0.1％
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50％，Sn的质量分数为50％
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99.9％；
[0030]除气步骤：在合金溶液表面无熔渣后将坩埚夹出，使用碳棒充分搅拌，在坩埚上放入还原剂对合金溶液进行还原除气，在完全还原后，再次搅拌以确保溶液表面清亮无杂质，得到还原的合金溶液；
[0031]铸锭步骤：将还原的合金溶液倒入预先清洁的铸锭模具中，而后对铸锭模具进行密封处理，以避免在冷却过程中合金发生氧化；
[0032]冷却步骤：在铸锭模具冷却15
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20min后可打开密封模具，得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低熔点锡基合金的制备方法，其特征在于，包括熔炼步骤：将容器置于温度为1000
‑
2000℃的加热炉中预热20
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60min，先向所述容器内加入掺杂金属，待所述掺杂金属完全熔化后，向所述容器加入锡，得到合金溶液；所述合金溶液中，所述掺杂金属的质量分数为0.1％
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50％，所述锡的质量分数为50％
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99.9％。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述掺杂金属选自铜、银中的一种或两种。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述掺杂金属的质量分数为2％
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10％，所述锡质量分数为90％
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98％。4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述掺杂金属包括铜和银，其中所述铜的质量分数为2％
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6％，所述银的质量分数为2％
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6％，所述锡的质量分数范围为88％
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96％。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述掺杂金属包括铜和银，所述熔炼步骤中，先向所述容器中加入所述银，待所述银完全熔化后加入所述铜，待所述铜完全熔化后，向所述容器内加入所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾立立，刘慧科，
申请(专利权)人：日升集团有限公司，
类型：发明
国别省市：