[发明专利]一种金属基纳米复合焊料的制备方法及应用

权利要求书

1.一种金属基纳米复合焊料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、将柠檬酸钠溶液和去离子水搅拌混合均匀后，加热，然后加入硝酸银水溶液；

B、在上述制备的混合溶液中，加入硼氢化钠溶液，先剧烈搅拌，然后逐渐冷却至室温，获得粒径为5nm的单分散纳米银胶体溶液S1；

C、在剧烈搅拌的条件下，先将S1溶液加入到柠檬酸钠溶液和去离子水混合的溶液中，再加入硝酸银水溶液，搅拌，然后逐渐冷却至室温，获得平均粒径为20nm的单分散纳米银胶体溶液S2；

D、对S2溶液采用步骤C所述的处理过程制备平均粒径为30nm的单分散纳米银胶体溶液S3；

E、对获得的溶液S3重复步骤C，直到最终获得平均粒径为5～80nm的单分散纳米银胶体分散液；

F、对步骤E中获得的单分散纳米银胶体分散液离心分离，获得纳米银颗粒；

G、先将金属铟镓合金加热熔融，形成液态金属，然后将步骤F获得的纳米银颗粒添加入上述液态金属中均匀混合，制备得到金属基纳米复合焊料；

步骤A中所述柠檬酸钠溶液的体积为1L，所述硝酸银水溶液的体积为85mL，所述去离子水的体积为3.75L；步骤B中所述硼氢化钠溶液的体积为100mL；步骤C中所述S1溶液的体积为2L，所述柠檬酸钠溶液的体积为400mL，所述去离子水的体积为1.5L，所述硝酸银水溶液的体积为340mL；

步骤A和步骤C中所述柠檬酸钠溶液的浓度为10g/L；步骤B中所述硼氢化钠溶液的浓度为1g/L；步骤A和步骤C中所述硝酸银水溶液的浓度为10g/L；

在所述步骤A中，将柠檬酸钠溶液和去离子水搅拌混合均匀后，加热至80℃； 步骤B和C中所述剧烈搅拌在80℃的温度下进行；

步骤B所述剧烈搅拌的持续时间为1.5h；步骤C中所述搅拌的持续时间为1.5h；

步骤G中所述纳米银颗粒与金属铟镓合金的体积比为5/95～80/20。

2.如权利要求1所述的金属基纳米复合焊料的制备方法，其特征在于：在反应釜中进行步骤A-E中所述的操作；对离心分离后获得的纳米银颗粒，进行干燥处理。

3.一种应用权利要求1-2任一权利要求所述金属基纳米复合焊料的制备方法制备的金属基纳米复合焊料焊接钇系高温超导体接头的方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、对两根由钇系高温超导体材料制成的带材，靠近超导层一侧需要焊接的接头表面进行打磨，以去除金属表面的氧化层；

b、将金属基纳米复合焊料放置于打磨后的表面上，

c、先将上述两根带材打磨后的一侧表面贴合，然后加热，进行施压焊接；

所述施压焊接的条件为：温度为100～200℃，正向压力为0.1～2MPa，保持时间为2～20min；

在步骤a中，使用砂纸对需要焊接的接头表面进行打磨；在所述步骤b之前，用酒精冲洗打磨后的表面。