[发明专利]一种内置还原剂的金属丝及其制备方法、应用

说明书

技术领域

本发明属于熔融金属抗氧化还原技术领域，具体涉及一种内置还原剂的金属丝及其制备方法、应用。

背景技术

工业生产中，常会涉及到熔融一种金属或合金，使其与另一种金属结合或附着的工艺。由于多数金属与氧接触均会氧化，如铁生锈即是氧化最常见的例子。在高温环境下，尤其是在融化状态下，金属(或合金)氧化的状况会更加剧烈，很快会形成一层氧化物，且越聚越多。

在PCBA制造的焊接工艺中，THT通孔焊接所采用的锡合金焊料必须预先在焊锡炉熔融后才能焊接，在熔融焊料表面容易形成表面氧化物，而在熔融状态下的焊料须不停的流动循环，这一方面会加剧氧化速度，另一方面意味着表层的氧化物和少量的氧气会被带到液面以下，即液体内部。那么氧化在内部同样会发生，从而在熔融焊料表面形成表面氧。这样氧化物将夹带良好的锡焊料合金浮上液面，形成浮渣。由于浮渣不停的产生，浮出，造成浮渣累积越来越多，层层相叠，越来越厚，很快熔融焊料的流动性与润湿性开始显著变差，甚至产生外溢，污染又危险。所产生的浮渣不能正常参与融合的生产过程，只能不断地打捞出来，另行处理。因打捞出浮渣后，液面高度不够，甚至生产用量不够，只能不停地添加补充新的锡焊料合金原料。

为避免熔融锡焊料合金的氧化，现有抗氧化处理工艺主要有还原剂还原法、还原机处理法、充氮隔离保护法等。其中增加还原剂进行还原抗氧化的方法采用较为广泛，常用的还原剂有还原粉、还原金属及液态还原物质等。

其中，采用还原粉和还原金属的方式由于还原剂形态问题，容易飞散，使用不便。

采用液态还原物质的方法在IPC-9735CN标准中有明确规定。其工作原理为，在液态液体中加入活性物质，使用时倒入熔融金属液面，经充分搅拌，扩散于熔融金属液面的表面，形成保护膜，并持续发生还原作用。其局限性在于以下几点：

A：扩散不够迅速，须费力搅拌，即使现有加入有表面活性剂的液态还原物质也需要一定时间在熔融金属液面的表面形成扩散，而在加入液态还原物质之前，熔融金属已经有部分被氧化，需要消耗较多的液态还原物质进行置换。

B：还原物质为液态，不利于储存，且每次在进行熔融金属液面还原时都需要重新制备。

C：在倒入液态还原物质的时候，容易造成熔融金属的飞溅或是粘稠胶状还原物质的飞溅，且倒入液态还原物质的速度具有一定的限制，若太快则会因为温差导致物质飞溅，进一步的限制了液态还原物质的扩散速度。

发明内容

针对现有熔融金属的还原剂添加方式存在扩散较慢、熔融金属或还原剂飞溅的问题，本发明提供了一种内置还原剂的金属丝及其制备方法、应用。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种内置还原剂的金属丝，包括金属丝本体和抗氧化还原剂，所述金属丝本体内部设置有中空腔体，所述抗氧化还原剂呈膏状并填充于所述中空腔体中，所述抗氧化还原剂包括表面活性剂、还原剂和稠化剂。

可选地，所述金属丝本体为锡金属或锡合金。

可选地，所述抗氧化还原剂包括如下重量组分：

表面活性剂0.05～3份、还原剂70～95份、稠化剂5～30份。

可选地，所述表面活性剂包括壬基酚聚氧乙烯醚及其复合物或衍生物、吐温-80及其复合物或衍生物中的一种或多种。

可选地，所述还原剂包括苹果酸、柠檬酸、硬脂酸、植酸、环己胺氢溴酸盐、二苯胍氢溴酸盐、有机胺中的一种或多种。

可选地，所述稠化剂包括钙基脂、钠基脂、铝基脂、锂基脂、膨润土、硅胶、聚四氟乙烯、聚脲、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、地蜡和石蜡中的一种或多种。

可选地，所述抗氧化还原剂还包括有磷酸、水和香精中的一种或多种。

可选地，所述抗氧化还原剂包括以下重量组分：

表面活性剂0.05～3份、还原剂70～95份、稠化剂5～30份、磷酸0～5份、水0～20份、香精0～3份。

可选地，所述金属丝中金属丝本体和抗氧化还原剂的重量比为10～50:1～3。

可选地，所述金属丝的直径为2～10mm，所述中空腔体直径为所述金属丝直径的1/6～1/3。

提供如上所述的金属丝的制备方法，包括如下步骤：

称取表面活性剂、还原剂和稠化剂进行混合得到膏状的抗氧化还原剂；

获得金属棒，通过挤出模具将金属棒挤出形成具有中空腔体的金属丝，在挤出的同时，将所述抗氧化还原剂填充入所述金属丝的中空腔体中。

如上所述的金属丝在熔融金属抗氧化处理中的应用。