[发明专利]一种金锗合金焊料的熔炼方法

权利要求书

1.一种金锗合金焊料的熔炼方法，其特征在于，包括如下步骤：

一、备料及分料

将纯金粒和纯锗粒按照质量百分比88:12的比例备好，并将纯锗粒按质量平均分为5份；

二、熔炼金料

将上述步骤一中备好的全部纯金粒放入保护预合金化体系的第一石墨坩埚内，上述的保护预合金化体系包括：设置于真空手套箱内的第一高频熔炼炉和第二高频熔炼炉、第一石墨坩埚、第二石墨坩埚、第三石墨坩埚、第四石墨坩埚、第五石墨坩埚、第六石墨坩埚，铸模和石英棒；

其中，第一高频熔炼炉和第二高频熔炼炉的炉温控制柜分别放置于所述真空手套箱的外面；第一高频熔炼炉控制加热第一石墨坩埚、第三石墨坩埚和第五石墨坩埚，第二高频熔炼炉控制加热第二石墨坩埚、第四石墨坩埚和第六石墨坩埚；

将真空手套箱抽真空，直至压力为-0.1MPa及以下，然后充入氮气至大气压；启动第一高频熔炼炉，打开第一高频熔炼炉的开关，开始加热第一石墨坩埚，使第一石墨坩埚中的金熔化成金熔液，并静置备用；

三、金熔液与第一份锗料混合熔炼

取第二石墨坩埚，其内放入步骤一中分好的第一份纯锗粒，将步骤二中的纯金熔液倒入放有第一份锗的第二石墨坩埚内，确保纯金熔液完全覆盖第二石墨坩埚底部的纯锗粒，防止纯锗粒氧化；打开第二高频熔炼炉的温度开关，开始对第二石墨坩埚加热，使纯锗粒快速熔化后，用石英棒搅拌2分钟，静置1分钟；

四、第一份金锗熔液与第二份锗料混合熔炼

取第三石墨坩埚，并置于第一高频感应炉上，将步骤一中分好的第二份纯锗粒放入第三石墨坩埚内，将步骤三中获得的金锗熔液倒入放有上述第二份纯锗粒的第三石墨坩埚内，确保步骤三中获得的金锗熔液完全覆盖第三石墨坩埚底部的纯锗粒，防止纯锗粒氧化，同时，打开第一高频熔炼炉的温度开关开始对第三石墨坩埚进行加热；纯锗粒快速熔化后，用石英棒搅拌2分钟，静置1分钟；

五、第二份金锗熔液与第三份锗料混合熔炼

取第四石墨坩埚，并将其置于第二高频感应炉上，将步骤一中分好的第三份纯锗粒放入第四石墨坩埚内，将步骤四中获得的金锗熔液倒入放有上述第三份纯锗粒的第四石墨坩埚内，确保步骤四中获得的金锗熔液完全覆盖第四石墨坩埚底部的纯锗粒，防止纯锗粒氧化，同时，打开第二高频熔炼炉的温度开关开始对第四石墨坩埚进行加热，纯锗粒快速熔化后，用石英棒搅拌2分钟，静置1分钟；

六、除渣

将硼砂加入到步骤五中获得的熔液中搅拌1分钟；

七、第三份金锗熔液与第四份锗料混合熔炼

取第五石墨坩埚，并将其置于第一高频感应炉上，将步骤一中分好的第四份纯锗粒放入第五石墨坩埚内，将步骤六中获得的金锗熔液倒入放有上述第四份纯锗粒的第五石墨坩埚内，确保步骤六中获得的金锗熔液完全覆盖第五石墨坩埚底部的纯锗粒，防止纯锗粒氧化，同时，打开第一高频熔炼炉的温度开关开始对第五石墨坩埚进行加热，纯锗粒快速熔化后，用石英棒搅拌2分钟，静置1分钟；

八、第四份金锗熔液与第五份锗料混合熔炼

取第六石墨坩埚，并将其置于第二高频感应炉上，将步骤一中分好的第五份纯锗粒放入第六石墨坩埚内，将步骤七中获得的金锗熔液倒入放有上述第五份纯锗粒的第六石墨坩埚内，确保步骤七中获得的金锗熔液完全覆盖第六石墨坩埚底部的纯锗粒，防止纯锗粒氧化，同时，打开第二高频熔炼炉的温度开关开始对第六石墨坩埚进行加热，纯锗粒快速熔化后，用石英棒搅拌2分钟，静置1分钟；

九、铸模

将步骤八中获得的金锗熔液浇铸到冷铸模具中，关闭熔炼炉及氮气。

2.根据权利要求1所述的一种金锗合金焊料的熔炼方法，其特征在于，

所述步骤三中对金熔液与第一份锗料混合熔炼的温度介于1000℃至1150℃；

所述步骤四中对第一份金锗熔液与第二份锗料混合熔炼的温度介于900℃至1050℃；

所述步骤五中对第二份金锗熔液与第三份锗料混合熔炼的温度介于800℃至950℃；

所述步骤七中对第三份金锗熔液与第四份锗料混合熔炼的温度介于650℃至800℃；

所述步骤八中对第四份金锗熔液与第五份锗料混合熔炼的温度介于650℃至800℃。

3.根据权利要求1所述的一种金锗合金焊料的熔炼方法，其特征在于，所述步骤六中硼砂的添加量为所述步骤五中获得的合金熔液的质量百分比的1.5%。

4.根据权利要求1所述的一种金锗合金焊料的熔炼方法，其特征在于，所述步骤九还包括，待所述浇铸到冷铸模具中的金锗熔液冷却后，除去浮于表面的硼砂。