[发明专利]一种高性能锡基钎料合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能锡基钎料合金，包括锡基钎料基体和难熔硬质弥散强化相，其特征在于：所述高性能锡基钎料合金还包括重量百分含量为0.01%～2%的掺杂元素，所述掺杂元素为Fe、Ni、Y、Ag、Ti、Zr、Hf、Sb中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的高性能锡基钎料合金，其特征在于：所述难熔硬质弥散强化相为SiC、TiO₂、ZrO₂、Y₂O₃、MgO、Al₂O₃ 、TiB₂、CNTs和Cu₆Sn₅中的一种或几种，其重量百分含量为0.02%～2%。

3.根据权利要求1或2所述的高性能锡基钎料合金，其特征在于：所述锡基钎料基体为Sn-Ag-Cu、Sn-Cu、Sn-Ag、Sn-Pb、Sn-Bi或Sn-Zn合金。

4.如权利要求1、2或3所述的高性能锡基钎料合金的制备方法，其特征在于：形成所述锡基钎料基体的锡基钎料包括锡基钎料粉末或者不少于锡基钎料基体重量10%的锡基钎料粉末和余下重量的铸态锡基钎料，所述制备方法包括依次进行的下列步骤：

A1、将所述锡基钎料粉末、难熔硬质弥散强化相粉末和掺杂元素粉末与乙醇和/或钎剂混合制成浆状或者膏状混合物；

A2、将所制得的浆状或者膏状混合物置于50℃～100℃下真空干燥，然后在400MPa～700MPa压力下冷压成型得复合合金块；

A3、将铸态锡基钎料、复合合金块置于容器中完全融化成熔体，并使熔体温度高于所述锡基钎料的液相线温度10℃～200℃；

A4、对熔体施加超声振动1～20次，每次超声振动时间为5～300秒，当施加两次以上时超声间隔时间为5～60秒，然后浇铸成型得高性能锡基钎料合金。

5.根据权利要求4所述的高性能锡基钎料合金的制备方法，其特征在于：所述步骤A1中的混合采用球磨法，球磨气氛为Ar，球料比为5∶1～20∶1，转速为100rpm～300rmp，球磨时间为1～10小时；或者直接采用手工或机械搅拌混合，搅拌时间为5～60分钟。

6.根据权利要求4或5所述的高性能锡基钎料合金的制备方法，其特征在于：所述步骤A4中施加超声振动时将超声变幅杆伸入熔体内直接施加于熔体，或者将超声变幅杆施加超声振动于容器侧面或底部。

7.根据权利要求4、5或6所述的高性能锡基钎料合金的制备方法，其特征在于：当形成所述锡基钎料基体的锡基钎料包括铸态锡基钎料时，所述步骤A3包括以下分步骤：先使铸态锡基钎料在容器中完全熔化，然后再加入复合合金块使之融化。

8.根据权利要求4或5所述的高性能锡基钎料合金的制备方法，其特征在于：所述难熔硬质弥散强化相粉末的平均粒径为30～2000nm，所述锡基钎料粉末的平均粒径为1～500μm。

9.一种高性能锡基钎料合金的制备方法，所述高性能锡基钎料合金包括锡基钎料基体和重量百分含量为0.02%～2%的难熔硬质弥散强化相，所述锡基钎料基体为Sn-Ag-Cu、Sn-Cu、Sn-Ag、Sn-Pb、Sn-Bi或Sn-Zn合金，所述难熔硬质弥散强化相为SiC、TiO₂、ZrO₂、Y₂O₃、MgO、Al₂O₃ 、TiB₂、CNTs和Cu₆Sn₅中的一种或几种，其特征在于：形成所述锡基钎料基体的锡基钎料包括锡基钎料粉末或者不少于锡基钎料基体重量10%的锡基钎料粉末和余下重量的铸态锡基钎料，所述制备方法包括依次进行的下列步骤：

B1、将所述锡基钎料粉末和难熔硬质弥散强化相粉末与乙醇和/或钎剂混合制成浆状或者膏状混合物；

B2、将所制得的浆状或者膏状混合物置于50℃～100℃下真空干燥，然后在400MPa～700MPa压力下冷压成型得复合合金块；

B3、将铸态锡基钎料、复合合金块置于容器中完全融化成熔体，并使熔体温度高于所述锡基钎料的液相线温度10℃～200℃；

B4、对熔体施加超声振动1～20次，每次超声振动时间为5～300秒，超声间隔时间为5～60秒，然后浇铸成型得高性能锡基钎料合金。