專利名稱：無(wú)污染低熔點(diǎn)合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
無(wú)污染低熔點(diǎn)合金，涉及一種用于電力、電路和電子設(shè)備的過(guò)載保護(hù)、火災(zāi)預(yù)警的感溫裝置等安全保障設(shè)施中及作為超大規(guī)模集成電路的熱沉材料的熔點(diǎn)合金，特別是熔點(diǎn)低于70℃且無(wú)鉛無(wú)鎘的環(huán)保型低熔點(diǎn)合金。
背景技術(shù)：
在電子行業(yè)中，低熔點(diǎn)合金廣泛用于電力、電路和電子設(shè)備的過(guò)載保護(hù)，火災(zāi)預(yù)警的感溫裝置等安全保障設(shè)施中，是保護(hù)設(shè)備安全和人身安全不可缺少的材料。然而，傳統(tǒng)的低熔點(diǎn)合金一般都含有鉛、鎘等有毒有害元素(如羅斯合金熔點(diǎn)96℃，含鉛28％；武德合金熔點(diǎn)70℃，含鉛25％、含鎘12.5％)，對(duì)自然環(huán)境保護(hù)和人類健康極為不利。隨著國(guó)家倡導(dǎo)建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)政策的實(shí)施和人們對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，急需一種無(wú)鉛無(wú)鎘，且具有較好性能的無(wú)污染合金投入生產(chǎn)應(yīng)用。
隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展和超大規(guī)模集成電路的應(yīng)用，功率密度不斷以幾何級(jí)數(shù)加大，傳統(tǒng)的散熱方式和散熱材料越來(lái)越不能滿足該條件下散熱工作的需要。為了保證超大規(guī)模集成電路的正常工作，需要一種具備良好的導(dǎo)熱性，并且在工作條件下為液態(tài)的新型熱沉材料。研發(fā)滿足技術(shù)發(fā)展和環(huán)保雙重要求的合金材料非常重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是對(duì)上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種熔點(diǎn)低、不污染環(huán)境、具有更好的物理性能的無(wú)污染低熔點(diǎn)合金。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
無(wú)污染低熔點(diǎn)合金，其特征在于其合金的重量百分比組成為Bi24.8％～29.8％，Sn4.3％～14.7％，Ga0～10.2％，余量為In和不可避免的雜質(zhì)，其中雜質(zhì)含量小于0.2。
本發(fā)明的無(wú)污染低熔點(diǎn)合金，其特征在于其合金的重量百分比組成為Bi27％～28％，Sn9％～10％，余量為In和不可避免的雜質(zhì)，其中雜質(zhì)含量小于0.2。
本發(fā)明的無(wú)污染低熔點(diǎn)合金，其特征在于其合金的重量百分比組成為Bi26.5％～27.5％，Sn8.5％～9.5％，Ga1.5％～2％，余量為In和不可避免的雜質(zhì)，其中雜質(zhì)含量小于0.2。
本發(fā)明的無(wú)污染低熔點(diǎn)合金，其特征在于其合金的重量百分比組成為Bi26.0％～27.0％，Sn8.5％～9.5％，Ga3.5％～4.5％，余量為In和不可避免的雜質(zhì)，其中雜質(zhì)含量小于0.2。
本發(fā)明的無(wú)污染低熔點(diǎn)合金，其特征在于其合金的重量百分比組成為Bi24.5％～25.5％，Sn13.5％～14.5％，Ga7.5％～8.5％，余量為In和不可避免的雜質(zhì)，其中雜質(zhì)含量小于0.2。
本發(fā)明的一種無(wú)污染低熔點(diǎn)合金制備過(guò)程是將稱取的銦置于不銹鋼坩堝中，在電爐上加熱熔化，在攪拌下依次加入鉍、錫和鎵。待所加的金屬全部溶完，繼續(xù)攪拌均勻澆鑄成錠。得到合金和少量殘?jiān)?。用熔點(diǎn)測(cè)定儀測(cè)得該合金的熔點(diǎn)為46℃～70℃。最新的研究表明，本發(fā)明的部分低熔點(diǎn)合金可用于超大規(guī)模集成電路的熱沉材料。
具體實(shí)施例方式
無(wú)污染低熔點(diǎn)合金，其合金的重量百分比組成為Bi24.8％～29.8％，Sn4.3％～14.7％，Ga0～10.2％，余量為In和不可避免的雜質(zhì)，其中雜質(zhì)含量小于0.2。
下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明如下。
實(shí)施例1用電子天平(感量0.1g)稱取含In99.99％的銦65.0g，含Bi≥99.9％的鉍27.0g，含Sn≥99.9％的錫7.0g，含≥Ga99.99％的鎵1.0g。將銦置于容積為150ml的不銹鋼坩堝中，在電爐上加熱熔化，在攪拌下依次加入鉍、錫和鎵。待所加的金屬全部溶完，攪拌后澆鑄成錠。得到合金99g和少量殘?jiān)＝?jīng)化學(xué)分析所得合金含鉍26.9％、含錫6.8％、含鎵1.1％、余量為銦，其它雜質(zhì)總含量為0.1％。用熔點(diǎn)測(cè)定儀測(cè)得該合金的熔點(diǎn)為68.5℃。
實(shí)施例2用電子天平(感量0.1g)稱取含In99.99％的銦63.5g，含Bi≥99.9％的鉍30.0g，含Sn≥99.9％的錫4.5g，含≥Ga99.99％的鎵2.0g。將銦置于容積為150ml的不銹鋼坩堝中，在電爐上加熱熔化，在攪拌下依次加入鉍、錫和鎵。待所加的金屬全部溶完，攪拌后澆鑄成錠。得到合金98.8g和少量殘?jiān)?。?jīng)化學(xué)分析所得合金含鉍29.8％、含錫4.3％、含鎵2.1％、余量為銦，其它雜質(zhì)總含量為0.12％。用熔點(diǎn)測(cè)定儀測(cè)得該合金的熔點(diǎn)為68.0℃。
實(shí)施例3用電子天平(感量0.1g)稱取含In99.99％的銦62.0g，含Bi≥99.9％的鉍30.0g，含Sn≥99.9％的錫7.0g，含Ga≥99.99％的鎵1.0g。將銦置于容積為150ml的不銹鋼坩堝中，在電爐上加熱熔化，在攪拌下依次加入鉍、錫和鎵。待所加的金屬全部溶完，攪拌后澆鑄成錠。得到合金98.9g和少量殘?jiān)?。得到合?8.9g和少量殘?jiān)＝?jīng)化學(xué)分析所得合金含鉍29.8％、含錫6.9％、含鎵1.1％、余量為銦，其它雜質(zhì)總含量為0.2％。用熔點(diǎn)測(cè)定儀測(cè)得該合金的熔點(diǎn)為70.0℃。
實(shí)施例4用電子天平(感量0.1g)稱取含In99.99％的銦50.0g，含Bi≥99.9％的鉍25.0g，含Sn≥99.9％的錫15.0g，含Ga≥99.99％的鎵10.0g。將銦置于容積為150ml的不銹鋼坩堝中，在電爐上加熱熔化，在攪拌下依次加入鉍、錫和鎵。待所加的金屬全部溶完，攪拌后澆鑄成錠。得到合金99.2g和少量殘?jiān)?。?jīng)化學(xué)分析所得合金含鉍24.8％、含錫14.7％、含鎵10.2％、余量為銦，其它雜質(zhì)總含量為0.1％。用熔點(diǎn)測(cè)定儀測(cè)得該合金的熔點(diǎn)為48.5℃實(shí)施例5用電子天平(感量0.1g)稱取含In99.99％的銦62.0g，含Bi≥99.9％的金屬鉍27.0g，含Sn≥99.9％的錫9.0g，含Ga≥99.99％的鎵2.0g。將銦置于容積為150ml的不銹鋼坩堝中，在電爐上加熱熔化，在攪拌下依次加入鉍、錫和鎵。待所加的金屬全部溶完，攪拌后澆鑄成錠。得到合金98.7g和少量殘?jiān)＝?jīng)化學(xué)分析所得合金含鉍26.8％、含錫8.8％、含鎵2.1％、余量為銦，其它雜質(zhì)總含量為0.09％。用熔點(diǎn)測(cè)定儀測(cè)得該合金的熔點(diǎn)為58.0℃。
實(shí)施例6用電子天平(感量0.1g)稱取含In99.99％的銦53.0g，含Bi≥99.9％的鉍25.0g，含Sn≥99.9％的錫14.0g，含Ga≥99.99％的鎵8.0g。將銦置于容積為150ml的不銹鋼坩堝中，在電爐上加熱熔化，在攪拌下依次加入鉍、錫和鎵。待所加的金屬全部溶完，攪拌后澆鑄成錠。得到合金99.2g和少量殘?jiān)＝?jīng)化學(xué)分析所得合金含鉍24.9％、含錫13.7％、含鎵8.2％、余量為銦，其它雜質(zhì)總含量為0.1％。用熔點(diǎn)測(cè)定儀測(cè)得該合金的熔點(diǎn)為46.0℃。
實(shí)施例7
用電子天平(感量0.1g)稱取含In99.99％的銦61.0g，含Bi≥99.9％的鉍26.0g，含Sn≥99.9％的錫9.0g，含Ga≥99.99％的鎵4.0g。將銦置于容積為150ml的不銹鋼坩堝中，在電爐上加熱熔化，在攪拌下依次加入鉍、錫和鎵。待所加的金屬全部溶完，攪拌后澆鑄成錠。得到合金99.1g和少量殘?jiān)＝?jīng)化學(xué)分析所得合金含鉍25.9％、含錫8.8％、含鎵4.1％、余量為銦，其它雜質(zhì)總含量為0.19％的。用熔點(diǎn)測(cè)定儀測(cè)得該合金的熔點(diǎn)為52.0℃。
實(shí)施例8用電子天平(感量0.1g)稱取含In99.99％的銦50.0g，含Bi≥99.9％的鉍28.0g，含Sn≥99.9％的錫12.0g，含Ga≥99.99％的鎵10.0g。將銦置于容積為150ml的不銹鋼坩堝中，在電爐上加熱熔化，在攪拌下依次加入鉍、錫和鎵。待所加的金屬全部溶完，攪拌后澆鑄成錠。得到合金99.3g和少量殘?jiān)?。?jīng)化學(xué)分析所得合金含鉍27.7％、含錫11.8％、含鎵10.2％、余量為銦，其它雜質(zhì)總含量為0.1％。用熔點(diǎn)測(cè)定儀測(cè)得該合金的熔點(diǎn)為55.3℃。
實(shí)施例9用電子天平(感量0.1g)稱取含In99.99％的銦62.5g，含Bi≥99.9％的鉍28.3g，含Sn≥99.9％的錫9.2g。將銦置于容積為150ml的不銹鋼坩堝中，在電爐上加熱熔化，在攪拌下依次加入鉍和錫。待所加的金屬全部溶完，攪拌后澆鑄成錠。得到合金99g和少量殘?jiān)?。?jīng)化學(xué)分析所得合金含鉍28.1％、含錫9.0％、余量為銦，其它雜質(zhì)總含量為0.12％。用熔點(diǎn)測(cè)定儀測(cè)得該合金的熔點(diǎn)為62.2℃。
權(quán)利要求
1.無(wú)污染低熔點(diǎn)合金，其特征在于其合金的重量百分比組成為Bi24.8％～29.8％，Sn4.3％～14.7％，Ga0～10.2％，余量為In和不可避免的雜質(zhì)，其中雜質(zhì)含量小于0.2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)污染低熔點(diǎn)合金，其特征在于其合金的重量百分比組成為Bi27％～28％，Sn9％～10％，余量為In和不可避免的雜質(zhì)，其中雜質(zhì)含量小于0.2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)污染低熔點(diǎn)合金，其特征在于其合金的重量百分比組成為Bi26.5％～27.5％，Sn8.5％～9.5％，Ga1.5％～2％，余量為In和不可避免的雜質(zhì)，其中雜質(zhì)含量小于0.2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)污染低熔點(diǎn)合金，其特征在于其合金的重量百分比組成為Bi26.0％～27.0％，Sn8.5％～9.5％，Ga3.5％～4.5％，余量為In和不可避免的雜質(zhì)，其中雜質(zhì)含量小于0.2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)污染低熔點(diǎn)合金，其特征在于其合金的重量百分比組成為Bi24.5％～25.5％，Sn13.5％～14.5％，Ga7.5％～8.5％，余量為In和不可避免的雜質(zhì)，其中雜質(zhì)含量小于0.2。
全文摘要
無(wú)污染低熔點(diǎn)合金，涉及一種用于電力、電路和電子設(shè)備的過(guò)載保護(hù)、火災(zāi)預(yù)警的感溫裝置等安全保障設(shè)施中及作為超大規(guī)模集成電路的熱沉材料的熔點(diǎn)合金，特別是熔點(diǎn)低于70℃且無(wú)鉛無(wú)鎘的環(huán)保型低熔點(diǎn)合金。其特征在于其合金的重量百分比組成為Bi24.8％～29.8％，Sn4.3％～14.7％，Ga0～10.2％，余量為In和不可避免的雜質(zhì)，其中雜質(zhì)含量小于0.2。合金的熔點(diǎn)為46℃～70℃。最新的研究表明，本發(fā)明的部分低熔點(diǎn)合金可用于超大規(guī)模集成電路的熱沉材料。
文檔編號(hào)C22C30/00GK1861824SQ20061008752
公開(kāi)日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2006年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月14日
發(fā)明者張繼忠, 蔣曉虎 申請(qǐng)人:四川省有色冶金研究院