[发明专利]一种纳米磁性金属复合焊膏及其制备方法

说明书

本申请涉及一种纳米磁性金属复合焊膏及其制备方法，纳米磁性金属复合焊膏由钎料、钎剂、成膏体、纳米磁性金属粉末四部分组成，该四部分占纳米磁性金属复合焊膏总质量百分比分别为钎料60％‑80％、钎剂2％‑10％、成膏体10％‑30％、纳米磁性金属粉末0.1%‑5%。本申请还包括上述纳米磁性金属复合焊膏的制备方法。本申请纳米磁性金属复合焊膏达到细化晶粒、弥散增强和活化钎料的效果。在钎料熔化后增加外磁场，使纳米磁性材料按照焊缝受力方向排列，提高钎料受载荷能力。在母材为铁磁性金属或顺磁性金属的情况下，母材在磁场作用下磁化，纳米磁性金属粉末在母材表面形成梳齿状结构，减少钎料中P元素和母材表面形成的脆性化合物，形成有效界面，使本焊膏能用于黑色金属间焊接。

技术领域

本申请涉及一种纳米磁性金属复合焊膏及其制备方法，主要适用于金属焊接。

背景技术

在钎焊行业中，传统的铜磷钎料因为成本低、熔化温度低、能在铜及铜合金上取得良好铺展等原因而被大量使用于铜及铜合金之间的焊接。但因为铜磷钎料中Cu3P为脆性相，所以铜磷钎料的钎焊焊缝不具备良好的力学性能，这导致了焊好的部件不能承受较大的力学载荷。同时在使用铜磷钎料焊接黑色金属时，钎料与母材接触表面的P元素会和母材在界面形成一层脆性化合物，导致钎料和母材间无法形成有效连接，以上因素都限制了铜磷钎料的使用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米磁性金属复合焊膏。该焊膏相比于其他铜磷钎料能极大的提高焊缝力学性能，同时纳米金属粉末能改善焊缝界面，能实现铜磷钎料焊接黑色金属，扩大了铜磷钎料的使用范围。该焊膏能代替目前使用的部分银钎料。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：将占总质量为0.1-5%的纳米磁性金属粉末混合进银铜磷焊膏中，最终制得的纳米磁性金属复合焊膏由钎料、钎剂、成膏体、纳米磁性金属粉末四部分组成，该四部分占纳米磁性金属复合焊膏总质量百分比分别为钎料60％-90％、钎剂2％-10％、成膏体（溶剂）10％-30％、纳米磁性金属粉末0.1%-5%。

所述纳米磁性金属粉末可选择尺寸在100nm 以下的纳米铁、镍或铁镍合金粉末中的一种或其组合。

所述钎料的质量百分比配比为：Cu余量、P 2％-8％、Sn 0-5％、Ag 0-20％。

所述钎剂为硼酸、硼砂、KF、NaF、KBF4、B2O3中的一种或其中几种的混合物。

所述成膏体包括能将钎剂和钎料粉末以及金属纳米粉末均匀分散并提高活性的成分。

优选的，纳米磁性金属粉末为片状或纤维状，能起到更好的增强作用。

优选的，在磁感应线方向为受力方向的磁场诱导下，纳米磁性金属粉末沿磁感应线方向（受力方向）形成搭接或咬合的微观结构，进一步提高焊缝力学强度。

本发明同时提供一种纳米磁性金属复合焊膏的制备方法，包括：

将钎料原材料按照设定比例配好熔炼；

采用气雾化或水雾化法将钎料合金制备为钎料粉末；

将钎料粉末过筛网，粒度控制在-100至+400目；

将经过筛网的钎料粉末和购置的纳米磁性金属粉末按比例在混料机中混合均匀构成混合粉末；

混合粉末、钎剂加入成膏体并搅拌均匀，得到纳米磁性金属复合焊膏。

所述混合粉末、钎剂加入成膏体并搅拌均匀可以采用以下步骤：

将钎剂加入成膏体，并搅拌均匀；

将混合粉末加入到带钎剂的成膏剂中并搅拌均匀。