專利名稱：：一種新型的環(huán)保型低溫合金及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種新型的環(huán)保型低溫合金及其制備方法，該合金主要應(yīng)用于溫度保險絲。
背景技術(shù)：
：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對各種電子產(chǎn)品的環(huán)保要求越來越高。各國都在頒發(fā)各種法令來禁止電子產(chǎn)品中各種有毒有害物質(zhì)地使用。在低溫合金領(lǐng)域，人們常使用Bi、Pb、Sn、Cd、In等低熔點(diǎn)金屬作為原料來制造低溫合金。但由于Pb、cd元素的毒性較大，長期使用會給環(huán)境和人身安全帶來較大的危害，因此從保護(hù)環(huán)境和人類安全的角度出發(fā)，人們要求限制甚至是禁止使用含Pb、Cd的焊料。在溫度低于150°c的低溫合金領(lǐng)域，常用的合金為Bi-Pb-Sn和Bi-In-Sn系列，上述材料經(jīng)常被用于消防領(lǐng)域的感溫元件。本發(fā)明所述的合金適用于溫度保險絲，其對材料的延展加工性和可焊性、抗氧化性能的要求較高，且要求有很短的熔程。而目前研究最多的Bi-Pb-Sn和Bi-In-Sn合金由于常用于消防領(lǐng)域，因此延展性和抗氧化性等諸多性能并不能滿足其用于溫度保險絲的需要。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種新型的用于溫度保險絲的低溫合金。本發(fā)明通過在Bi-In-Sn系合金的基礎(chǔ)上，添加Zn，Ag等金屬，能夠很好的制備五元系的低溫合金。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種新型的環(huán)保型低溫合金，主要由銦、錫、鉍、鋅、銀金屬組成。其中所述金屬銦的重量百分比占整個低溫合金的30%60%，所述金屬錫的重量百分比占整個低溫合金的20%50%，所述金屬鉍的重量百分比占整個低溫合金的10%29%，所述金屬鋅的重量百分比占整個低溫合金的0.5%9.5%，所述金屬銀的重量百分比占整個低溫合金的0.5%1%。較佳的，上述低溫合金中，所述金屬銦、錫、鉍、鋅、銀的重量百分比分別占整個低溫合金的32.5%,38.5%、20%、8%禾口較佳的，上述低溫合金中，所述金屬銦、錫、鉍、鋅、銀的重量百分比分別占整個低溫合金的42%,32%,21.5%、4%和0.5%0較佳的，上述低溫合金中，所述金屬銦、錫、鉍、鋅、銀的重量百分比分別占整個低溫合金的46%、28%、20%、5%和1%ο本發(fā)明的低溫合金可采用下列方法制備采用高純度的銦、錫、鉍、鋅和銀為原料，按設(shè)計(jì)好的比例稱重，放入坩堝內(nèi)，并采用高頻加熱爐，在預(yù)抽真空、隨后填充氬氣的條件下進(jìn)行合金的熔煉，溶化溫度控制在350°C360°C之間。保溫一小時后，保持氬氣保護(hù)狀態(tài)，自然降溫。待爐溫降至室溫后將合金從坩堝中取出。熔程的測試采用差熱分析儀測量合金的固相線ts，液相線、，計(jì)算熔程At，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>延展性的測試將低溫合金放入雙輥冷軋機(jī)中，將軋機(jī)的間隙按1.0mm，0.5mm，0.4mm，0.3mm，0.2mm,0.lmm,0.05mm,0.03mm,0.Olmm依次遞減。記錄合金經(jīng)過冷軋后開裂的間隙，將此間隙前的間隙定義為合金能軋到的最薄厚度?？寡趸芰y試將低溫合金放入85°C，濕度85%RH的環(huán)境箱內(nèi)，通過觀察窗觀察合金的表面狀態(tài)，記錄其表面開始變色的時間。通過本發(fā)明制備的低溫合金，其有益效果在于1.優(yōu)異的抗氧化性能2.良好的延展性3.較短的熔程具體實(shí)施例方式采用高純度的銦、錫、鉍、鋅和銀為原料，其重量百分比分別占整個低溫合金的32.5%、38.5%、29%、0.5%和0.5%，放入坩堝內(nèi)，并采用高頻加熱爐，在預(yù)抽真空、隨后填充氬氣的條件下進(jìn)行合金的熔煉，溶化溫度控制在350°C360°C之間。保溫一小時后，保持氬氣保護(hù)狀態(tài)，自然降溫。待爐溫降至室溫后將合金從坩堝中取出。熔程的測試采用差熱分析儀測量合金的固相線ts，液相線、，計(jì)算熔程At，At=tft—延展性的測試將低溫合金放入雙輥冷軋機(jī)中，將軋機(jī)的間隙按1.0mm，0.5mm，0.4mm，0.3mm，0.2mm,0.1mm，0.05mm,0.03mm,0.Olmm依次遞減。記錄合金經(jīng)過冷軋后開裂的間隙，將此間隙前的間隙定義為合金能軋到的最薄厚度?？寡趸芰y試將低溫合金放入85°C，濕度85%RH的環(huán)境箱內(nèi)，通過觀察窗觀察合金的表面狀態(tài)，記錄其表面開始變色的時間。通過以上熔煉方法，得到表1中配方1的低溫合金，按照熔程、延展性和抗氧化性的測試方法，得到表2中配方1的各項(xiàng)性能指標(biāo)。同樣，按表1的其他配方，采用高頻加熱熔煉金屬，合金熔煉好后分別測試其熔程、延展性、抗氧化能力，測試結(jié)果見表2。表1配方表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2合金性能測試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從上述結(jié)果可以看出，通過添加鋅和銀的含量，合金的延展性和抗氧化能力有大幅提升。權(quán)利要求一種新型的環(huán)保型低溫合金，其特征在于該低溫合金主要由銦、錫、鉍、鋅、銀金屬組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫合金，其特征在于所述金屬銦的重量百分比占整個低溫合金的30%60%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫合金，其特征在于所述金屬錫的重量百分比占整個低溫合金的20%50%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫合金，其特征在于所述金屬鉍的重量百分比占整個低溫合金的10%29%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫合金，其特征在于所述金屬鋅的重量百分比占整個低溫合金的0.5%9.5%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫合金，其特征在于所述金屬銀的重量百分比占整個低溫合金的0.5%1%。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的低溫合金，其特征在于所述金屬銦、錫、鉍、鋅、銀的重量百分比分別占整個低溫合金的32.5%、38.5%、20%、8%和1%。8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的低溫合金，其特征在于所述金屬銦、錫、鉍、鋅、銀的重量百分比分別占整個低溫合金的42%、32%、21.5%、4%和0.5%。9.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的低溫合金，其特征在于所述金屬銦、錫、鉍、鋅、銀的重量百分比分別占整個低溫合金的46%、28%、20%、5%和1%。10.權(quán)利要求1所述低溫合金的制備方法，其特征在于采用高純度的銦、錫、鉍、鋅和銀為原料，按設(shè)計(jì)好的比例稱重，放入坩堝內(nèi)，并采用高頻加熱爐；在預(yù)抽真空、隨后填充氬氣的條件下進(jìn)行合金的熔煉，溶化溫度控制在350°C360°C之間；保溫一小時后，保持氬氣保護(hù)狀態(tài)，自然降溫，待爐溫降至室溫后將合金從坩堝中取出ο全文摘要本發(fā)明公開一種新型的環(huán)保型低溫合金及其制備方法，它主要由銦、錫、鉍、鋅、銀金屬構(gòu)成。通過在Bi-In-Sn系合金的基礎(chǔ)上，添加Zn，Ag等金屬，本發(fā)明所述的低溫合金，能明顯的提高合金的延展性和抗氧化性，具有較短的熔程。文檔編號C22C30/00GK101812623SQ200910046320公開日2010年8月25日申請日期2009年2月19日優(yōu)先權(quán)日2009年2月19日發(fā)明者宋華申請人:上海神沃電子有限公司