一种常温下为固体的粘度可控的硬钎焊助剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种常温下为固体的粘度可控的硬钎焊助剂及其制备方法，组分和重量份数为：钎焊助剂粉末85

【技术实现步骤摘要】
一种常温下为固体的粘度可控的硬钎焊助剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及钎焊助剂
，特别涉及一种常温下为固体的粘度可控的硬钎焊助剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]钎焊利用熔化温度低于母材的焊材(钎焊材或软钎料：焊膏)进行接合的方法，在母材不熔化的情况下接合。为了与母材拥有良好的接合状态，钎焊材中添加了焊剂。
[0003]钎焊按熔化温度可以分为“硬钎焊”和“软钎焊”两种。硬钎焊属于高温钎焊工艺，大多数硬钎焊温度在1200
‑
1400F
°
。硬钎焊使用高熔点钎焊材进行的钎焊，使用熔融温度为450℃以上的钎料，依靠毛细作用使接缝填满钎料。
[0004]硬钎焊助剂膏是一种常用的硬钎焊助剂形态，可以在焊接加热之前较为方便的涂抹在工件表面。
[0005]JB/T 6045
‑
2017《硬钎焊助剂》中的FB1和FB3系列钎焊助剂，硬钎焊助剂膏主要成分为硬钎焊助剂粉末和成膏剂。常用的成膏剂有水，醇类，烃类等。为了使用方便，除了成膏剂外，还会加入一些高分子物质来调整粘度，附着力，亲和性，烘干硬度等性能。
[0006]为了达到良好的使用效果，硬钎焊助剂膏中有效物质钎焊助剂粉末的含量往往比较高，达到80％以上，形成的膏体粘度较高。
[0007]硬钎焊助剂膏的粘度稳定性非常难以控制。粘度随着不同条件的变化较大，严重影响了使用。
[0008]硬钎焊助剂膏的粘度主要影响因素有：粉末物质中水溶性高的成分含量；温度；气泡混合情况等。
[0009]以温度举例，FB102型号钎剂膏的钎焊助剂中含有大量的氟化物和硼酸盐，钎焊助剂膏、尤其是以水为成膏剂的钎焊助剂膏中存在大量氢键，氢键也是形成和保持粘度的主要力量。在水含量较低时，组分颗粒之间的距离更近，离子浓度更高，更有利于氢键的形成，很容易形成高强度、交联性强的氢键体系，宏观上会导致粘度很高，当温度较低的时候形成非常坚硬的固化状态，甚至能够达到像石头一样的高硬度状态。
[0010]这种高强度的氢键受到外界环境影响很大，温度的影响尤其严重。在冬天生产的粘度为20万mpas的膏体(0～5℃)，到了夏天使用时(30
‑
35℃)粘度会降到2万mpas。这就导致钎焊助剂膏在冬季和夏季使用条件下状态变化太大。
[0011]在实际使用过程中，钎焊助剂膏的在使用时需要通过一定的涂覆手段进行涂覆，粘度对用户的涂覆工艺影响很大粘度变化太大导致涂覆手法失效的问题非常常见。适合粘度20万mpas的膏体的涂覆工艺，在涂覆粘度2万mpas的膏体时，就会出现严重的外溢、漫流、离开钎焊位置等问题，甚至导致焊接无法进行或钎焊失效，大大影响了焊接的生产效率和焊接质量。
[0012]另一方面，在水的电离环境中，钎焊助剂膏含有大量的可溶性盐类固体颗粒，这些颗粒在原始状态下与水混合后经过研磨充分复合并达到非常小的颗粒度(按照标准为150
目以下)，形成膏体的成品。其中的分散相是各种成分的复杂多元饱和溶液和过饱和溶液，在储存过程中，非常容易出现重结晶，形成各种形态的大颗粒结晶体，甚至形成骨架状态的网络状结晶。一旦出现这种结晶，膏体中的成分就不均匀了，也就不能达到钎焊助剂的设计功能目标。这一问题在冷热交替过程中更为明显。温度高时，饱和溶液溶解度高，温度降低溶解度降低就会析出晶体。出现这种情况的膏体也不可能自行重新返回均匀状态。
[0013]随着工业应用的不断精细化，使用者对粘度变化的要求越来越严格，为了满足使用周期粘度保持在一个更小的范围内，市场上不得不制作出更多适合不同季节(温度环境)的产品，目前很多硬钎焊助剂膏必须针对客户的要求至少分出夏天和冬天两种型号。这大大降低了产品的保质期，增加了型号数量，提高了成本，也增加了用户的使用难度。
[0014]随着产业的发展，越来越多的应用场景需要通过设备实现钎焊助剂膏的自动化涂覆。但由于以上两大问题，以及水性成膏剂挥发膏体变干的情况，水性钎焊助剂膏几乎无法实现。
[0015]针对上述问题，传统的解决方案是：
[0016]1)提高水含量，采用增稠剂增稠。这一方案可以适当缓解上述两大问题，使材料的环境耐受性更好一些。但是其采用的水性增稠剂在过饱和溶液环境下的增稠效率大大降低，加热时有碳化倾向，而且其结晶问题完全得不到解决，也不能彻底解决粘度变化问题。
[0017]2)采用以不易挥发的非电解质有机溶剂为主要成分的成膏剂代替水。这一方案原材料和工艺成本非常高，焊接过程中冒出的烟雾烟尘给使用者增加了环保压力和劳动保障压力。而且这一方案也无法彻底摆脱粘度变化的问题，难以满足一些极端情况的应用。

技术实现思路

[0018]针对现有技术中硬钎焊助剂膏粘度稳定性难以控制，对涂覆工艺影响大，现有技术无法有效解决的技术问题，本专利技术提供一种常温下为固体的粘度可控的硬钎焊助剂及其制备方法。
[0019]本专利技术的目的通过下述技术方案来实现：
[0020]一种常温下为固体的粘度可控的硬钎焊助剂，组分和重量份数为：钎焊助剂85
‑
97份、成膏剂15
‑
3份；其中成膏剂包括：水20
‑
80份；保湿剂20
‑
50份；固化剂0
‑
30份；表面活性剂0
‑
6份。
[0021]优选的是，所述保湿剂为多元醇或者醇醚类溶剂的至少一种；
[0022]所述多元醇为乙二醇、丙二醇、二甘醇、三乙二醇、丁二醇、异戊二醇、戊二醇、己二醇、丙三醇的一种或多种；
[0023]所述醇醚类溶剂为二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丙醚、二乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇乙醚、二丙二醇丙醚、二丙二醇丁醚、二甘醇甲醚、二甘醇乙醚、二甘醇丙醚、二甘醇丁醚的至少一种。
[0024]优选的是，所述固化剂为有机聚合物材料；所述有机聚合物材料为聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、纤维素中的一种或多种。
[0025]优选的是，所述表面活性剂为吐温
‑
80。
[0026]优选的是，所述成膏剂的pH值为5
‑
6。
[0027]优选的是，还包括喷涂在硬钎焊助剂上的表面涂覆材料，所述表面涂覆材料为气
相二氧化硅在碳酸二甲酯的分散液。
[0028]一种粘度可控的硬钎焊助剂的制备方法为：
[0029]将钎焊助剂粉末烘干、研磨，在150目筛网过筛；将配制好的成膏剂加热至95℃，然后把钎焊助剂粉末按照比例加入成膏剂中；在密封状态下500
‑
2000rpm的转速下搅拌1
‑
2小时；之后在100
‑
500rpm的转速下缓慢搅拌，并逐步降温至室温，使其粘度大于20000mpas；将该产品趁热分装在模具中；将其置于冷冻环境下，快速冷却至20℃以下(快速冷却防止结晶)，固化制成钎焊助剂砖块；将气相二氧化硅在碳酸二甲酯的分散液均匀的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种常温下为固体的粘度可控的硬钎焊助剂，其特征在于：组分和重量份数为：钎焊助剂85
‑
95份、成膏剂15
‑
5份；其中成膏剂包括：水20
‑
80份；保湿剂20
‑
50份；固化剂0
‑
30份；表面活性剂0
‑
6份。2.如权利要求1所述的一种常温下为固体的粘度可控的硬钎焊助剂，其特征在于：所述保湿剂为多元醇或者醇醚类溶剂的至少一种；所述多元醇为乙二醇、丙二醇、二甘醇、三乙二醇、丁二醇、异戊二醇、戊二醇、己二醇、丙三醇的一种或多种；所述醇醚类溶剂为二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丙醚、二乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇乙醚、二丙二醇丙醚、二丙二醇丁醚、二甘醇甲醚、二甘醇乙醚、二甘醇丙醚、二甘醇丁醚的至少一种。3.如权利要求1所述的一种常温下为固体的粘度可控的硬钎焊助剂，其特征在于：所述固化剂为有机聚合物材料；所述有机聚合物材料为聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、纤维素中的一种或多种。4.如权利要求1所述的一种常温下为固体的粘度可控的硬钎焊助剂，其特征在于：所述表面活性剂为吐温
‑
80。...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙韶，徐贵峰，姜雪艳，司秉林，
申请(专利权)人：烟台精创力合科技有限公司，
类型：发明
国别省市：