[发明专利]一种铝钎焊膏及制备方法、用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊膏，特别涉及一种用于铝钎焊的铝钎焊膏及其制备方法、用途。

背景技术

钎焊是利用熔点比母材低的金属作为钎料，加热后，钎料熔化，焊件不熔化，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散，将焊件牢固的连接在一起。根据钎料熔点的不同，将钎焊分为软钎焊和硬钎焊。软钎焊的钎料熔点低于450℃，接头强度较低(小于70MPa)，因此软钎焊多用于电子和食品工业中导电、气密和水密器件的焊接，以锡铅合金作为钎料的锡焊最为常用。硬钎焊的钎料熔点高于450℃，接头强度较高(大于200MPa)。

钎剂是钎焊时使用的熔剂，它的作用是清除钎料和母材表面的氧化物，并保护焊件和液态钎料在钎焊过程中免于氧化，改善液态钎料对焊件的润湿性。对于大多数钎焊过程中，需要钎料和钎剂同时使用，这为钎焊的操作带来一定的不便。

为解决钎焊时需要钎料和钎剂同时使用时带来操作不变的问题，出现了焊膏。焊膏是一种均质混合物，由合金焊粉，糊状焊剂和一些添加剂混合而成的具有一定粘性和良好触变性的膏状体，焊膏的出现方便了操作人员对连接件的焊接。现有技术中，焊膏常用于对电子元器件的焊接，在常温下，焊膏可将电子元器件初粘在既定位置，当被加热到一定温度时，随着溶剂和部分添加剂的挥发，合金粉的熔化，使被焊元器件和焊盘互联在一起，冷却形成永久连接的焊点。由于对电子元器件焊接通常为软钎焊，其焊接温度较低，通常焊料的熔点低于450℃，因此现有技术中焊膏的合金焊粉也为软钎料，这种焊膏仅适用于软钎焊，不适用于铝钎焊。

发明内容

本发明提供一种铝钎焊膏，目的是解决现有技术问题，提供一种适用于铝钎焊的铝钎焊膏，该焊膏将钎剂和钎料结合在一起，方便了铝钎焊的操作。

本发明解决问题采用的技术方案是：

一种铝钎焊膏，包含以下重量百分比的组分；SnCl₂50％～80％，氟化物3～10％，有机溶剂15～40％。

各组分含量优选：SnCl₂60％～75％，氟化物5～8％，有机溶剂20～30％。

所述氟化物选自氟化铝、氟化锌、氟化钾、氟化钠中的一种或多种的混合。

所述有机溶剂为醇类有机溶剂。

所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇中的一种或多种的混合。

上述铝钎焊膏的制备方法，包括以下步骤；将氯化亚锡和上述氟化物按照比例混合加入球磨机，并加入醇类溶剂，进行球磨混合2到4小时。

上述的铝钎焊膏在铝钎焊中的应用。

上述氟化物作为钎剂，而SnCl₂在焊接过程中与待焊接的铝制品表面的金属铝发生置换反应形成金属锡(Sn)，金属锡作为焊料参与到铝钎焊过程中，实现钎焊。Sn的生成还降低了熔融钎剂液体的表面张力帮助熔融液体铺展。

本发明的锡焊膏并不是传统含金属锡的焊膏，其工作原理也不是简单的通过金属锡的融化与被焊零件链接。它含有的成分是氯化亚锡，是一种锡的氯化盐类。该焊膏是一种反应型的焊膏，通过SnCl₂铝件的铝金属反应生成锡金属，并活化金属表面形成合金并完成焊接。

本发明的有益效果：本发明铝钎焊膏是一种反应型焊膏，通过含有的氯化亚锡与接触到的铝金属反应生成锡金属，并活化铝金属表面形成合金并完成焊接，适用于铝钎焊。在使用过程中不需要钎料，只需将焊膏涂抹至铝件上即可进行钎焊，方便了铝钎焊操作。

具体实施方式

本发明是将SnCl₂，与其他氟化物和相应的有机溶剂进行融合制成膏体。本膏体在使用过程中，其中的SnCl₂成分会与所接触到的铝单质发生如下置换反应：3SnCl₂+2Al＝3Sn+2AlCl₃↑(气体)

置换反应生成的锡金属成为了所需的钎料。在反应过程中，本发明焊膏在被焊零件表面涂抹，与铝单质直接接触发生上述反应。但由于通常情况下铝材表面往往都有一层致密的氧化层，阻碍了Sn²⁺离子与铝单质的接触，因此在常温下，SnCl₂不会直接与铝件发生反应。但在钎焊过程中，经过加热、燃烧，有机物挥发或燃烧殆尽，温度上升到200摄氏度左右，尤其是在达到钎剂熔点之后，此时铝材表面的氧化物被溶解露出铝单质，铝单质与游离出的高活性Sn²⁺离子充分接触迅速发生置换反应，生成金属Sn。Sn此时作为钎料参与铝钎焊，除了钎料的功能外，Sn的生成还降低了熔融钎剂液体的表面张力帮助熔融液体铺展。