[发明专利]一种锡液抗氧化添加剂

说明书

技术领域

本发明涉及金属抗氧化保护技术领域。尤其是一种锡液抗氧化添加剂，可应用于热镀锡、锡工艺品制备、锡钎料制备等场合，其目的在于大大减少锡液中锡的氧化烧损，减少锡渣的产生。

背景技术

以往的热镀锡等场合基本不使用抗氧化添加剂，锡是一种较活泼的金属，特别是在熔融状态下，很容易被氧化，锡氧化后生成一层致密的氧化膜，这层氧化膜往往能阻止锡的进一步氧化。但是在大多数工业场合，比如热镀锡铜线，锡液一直被跑动的铜线所搅动，氧化膜不断被破坏，使得熔融锡液持续地被氧化，且氧化膜容易附上铜线，使铜线成为废品。因此添加抗氧化剂是十分必要的。

有些厂家在锡炉中加入锑、铝、铅等金属，这些金属虽有一定的抗氧化效果，但是锑元素的效果不明显，另外铅是有毒元素，国内外已在电子产品中严禁使用，而铝元素很难熔于锡液中，往往需要事先在锡锭中配入，这样大大增加工序，提高成本，并收不到很好的抗氧化效果。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种高效锡液抗氧化添加剂，在锡液中加入该产品时，可使锡渣大大的减小，大大降低锡的烧损。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种锡液抗氧化添加剂，其特殊之处在于：由93％～97％锡、4％～7％磷(重量百分比)组成。其主要作用成分为磷元素，磷是液体金属脱氧的首选元素，具备强大的还原性，又可与绝大多数金属形成合金，能较长时间稳定存在于锡液中，直至作用发生完毕。

根据上述一种锡液抗氧化添加剂，较好的技术方案是配成高磷含量的锡磷中间合金，在使用时将该合金以一定量洒入锡液中即可，方便使用。根据锡磷二元合金相图以及大量实验和检测，确定以P含量为4％～7％(重量百分比)时，合金能十分有效地解决锡液产生大量锡渣这一现象。

根据上述一种锡液抗氧化添加剂，其最佳成分配比是当磷含量为5％～6％(重量百分比)时，合金配制最方便，且使用效果最佳。

根据上述一种锡液抗氧化添加剂，在热镀锡时，当在锡磷合金中配入少量金属镍和金属锑时，可使热镀锡产品表面的锡长期不氧化，长期保持漂亮的银白色，使用效果更为完美。

本发明技术的设计和实现的依据如下：

锡是一种活泼金属，能与大量金属或非金属形成合金，当与Ni、Sb、Pb等金属形成合金时，锡的耐腐蚀性增强。磷是一种还原性强烈的非金属，甚至可以在空气中发生自燃，将其引入液态金属中，无疑可以给液态金属营造还原气氛，大大减少液体金属的氧化烧损。

在液体锡中，合金元素存在偏析(成分不均匀的现象)，特别是存在比重偏析，比重比锡大的元素容易在锡炉底部富集，而比重比锡小的元素容易在锡液上部富集。在锡磷合金正好利用这一特点，在锡液表面氧化膜被破坏的地方，磷能迅速给锡液营造还原气氛，使锡液不致快速和剧烈氧化，当薄薄一层氧化膜形成后，磷又可以继续游离于锡液当中，不致损失掉。因此锡液中的磷可以在需要的时候发生作用，不需要的时候又不至浪费。

加入磷的方式必须要以中间合金的方式加入，这就决定了我们要配成锡磷中间合金。这是因为，如果直接在使用场合往锡液中添加磷粉，一则磷粉密度太低，二则磷需要较高的温度才能熔入锡液中，根本不能浸入锡液当中，而迅速地被气化甚至燃烧，根本不能保证磷的加入，同时给生产带来极大的不便和不安全。因此，需要配制锡磷合金，锡磷合金一般用火法配制，可配制出磷重量百分比含量为7％以内的锡磷合金，锡磷合金密度与纯锡接近，不会燃烧，而且在任何温度的锡液中能快速熔化，因此特别适用于热镀锡、锡合金熔炼等场合。

锡磷中间合金的液相线温度可比纯锡的熔点高出300℃左右，液固两相温度区域很宽，铸造性能较好。此外，锡磷合金是一种脆性中间合金，特别是P含量在4％以上时，该中间合金很容易被敲断、敲碎，这有利于于生产时的取样、计量，因此十分方便生产者的配料和使用，是理想的中间合金。

本发明的有益效果是：可有效抑制锡液的氧化，减少锡渣的产生，对于提高锡产品成材率，提高热镀锡产品生产率等有显著效果，且成本低。

在最终的锡产品中，由于磷的含量特别低，除了能对锡的强度和抗腐蚀性能有所提高外，其对锡的其它物理力学性能没有影响，没有“副作用”。

下面结合实施例对本发明作进一步说明：