[发明专利]一种高存留率纳米复合钎料及其制备方法

权利要求书

1.一种高存留率纳米复合钎料的制备方法，其特征在于，包括：

步骤S1：提供钎料基体、纳米增强相和腔体；

步骤S2：分别对所述钎料基体、纳米增强相和腔体进行清洗，并分别进行表面处理；

步骤S3：将步骤S2所得钎料基体和纳米增强相混合，所得混合物置入腔体后制成块体材料或预成型片；

步骤S4：封闭步骤S3所得含有块体材料或预成型片的腔体，在外部高能辅助作用下将所述块体材料或预成型片进行熔化、凝固，得到高存留率纳米复合钎料；

所述纳米增强相为纳米SiC、纳米WC、纳米TiO₂、纳米ZnO、纳米Al₂O₃、纳米银、碳纳米管、石墨烯中的一种；

所述步骤S3中，所得混合物置入腔体后利用低温热压工艺制成块体材料或预成型片，其中热压温度为0-100℃，热压时间为2-30min，热压压力为0.1-40MPa；

所述步骤S3中，所述将步骤S2所得钎料基体和纳米增强相混合的步骤具体包括：在步骤S2所得钎料基体中钻取多个孔，添入纳米增强相后，使用钎料基体密封；

所述步骤S4中，采用高频电磁感应脉冲将所述块体材料进行熔化、凝固，得到所述高存留率纳米复合钎料；其中电磁感应脉冲的频率大于60KHz；或者，采用局部高温热处理将所述预成型片进行熔化、凝固，得到所述高存留率纳米复合钎料；其中温度高于钎料基体熔点30-50℃；所述腔体壁厚为0.25mm-3mm；所述步骤S2中，所述清洗包括超声分散、酸洗、碱洗、有机溶剂清洗、烘干；所述表面处理包括利用敏化、等离子活化、表面活性剂进行表面改性或通过电镀、化学镀和超声包覆在表面沉积过渡材料；所述钎料基体为Sn基合金、Bi基合金、Zn基合金、In基合金、Au基合金、Pb基合金中的一种；所述步骤S1中，所述纳米增强相为纳米颗粒增强相、纳米线增强相或纳米管增强相，所述纳米颗粒增强相的平均粒径为10nm-1μm，所述纳米线、管增强相的平均直径为30-200nm，长度为5-100μm；所述外部高能在整个熔化、凝固过程持续加载，加载时间为5s-600s；所述腔体由钎料基体组分、Ni、带有钎料基体组分镀层的刚性材料或带有Ni镀层的刚性材料制备得到。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，在外部高能辅助作用下将所述块体材料或预成型片进行熔化、凝固的过程中，对所述块体材料或预成型片加载压力或预热；其中加载压力为0-20MPa，预热温度为室温至腔体的熔点之间。

3.一种高存留率纳米复合钎料，其特征在于，采用权利要求1-2任一项所述的制备方法制备得到。

4.根据权利要求3所述的高存留率纳米复合钎料，其特征在于，所述复合钎料中，纳米增强相的净存留率1wt.％。