[發明專利]一種金屬基納米復合焊料的制備方法及應用有效
| 申請號： | 201810530674.0 | 申請日： | 2018-05-29 |
| 公開（公告）號： | CN108555428B | 公開（公告）日： | 2019-12-31 |
| 發明（設計）人： | 戴少濤;莫思銘;蔡淵;袁文;張騰;馬韜;胡磊;王邦柱;陳慧娟;熊旭明 | 申請（專利權）人： | 北京交通大學;江蘇永鼎股份有限公司 |
| 主分類號： | B22F9/24 | 分類號： | B22F9/24;B23K20/00;B23K35/30;B23K35/40 |
| 代理公司： | 11392 北京衛平智業專利代理事務所(普通合伙) | 代理人： | 謝建玲;郝亮 |
| 地址： | 100044*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 復合焊料 焊接 金屬基納米 制備 釔系 應用 金屬銀納米粒子 高溫超導帶材 焊接技術領域 高溫超導體 金屬銀顆粒 金屬銀粒子 超導帶材 粗糙表面 低溫金屬 低溫燒結 分散納米 焊接表面 焊接材料 互連結構 低電阻 金屬銦 納米銀 鎵合金 銦鎵 合金 擴散 | ||
1.一種金屬基納米復合焊料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
A、將檸檬酸鈉溶液和去離子水攪拌混合均勻后，加熱，然后加入硝酸銀水溶液；
B、在上述制備的混合溶液中，加入硼氫化鈉溶液，先劇烈攪拌，然后逐漸冷卻至室溫，獲得粒徑為5nm的單分散納米銀膠體溶液S1；
C、在劇烈攪拌的條件下，先將S1溶液加入到檸檬酸鈉溶液和去離子水混合的溶液中，再加入硝酸銀水溶液，攪拌，然后逐漸冷卻至室溫，獲得平均粒徑為20nm的單分散納米銀膠體溶液S2；
D、對S2溶液采用步驟C所述的處理過程制備平均粒徑為30nm的單分散納米銀膠體溶液S3；
E、對獲得的溶液S3重復步驟C，直到最終獲得平均粒徑為5～80nm的單分散納米銀膠體分散液；
F、對步驟E中獲得的單分散納米銀膠體分散液離心分離，獲得納米銀顆粒；
G、先將金屬銦鎵合金加熱熔融，形成液態金屬，然后將步驟F獲得的納米銀顆粒添加入上述液態金屬中均勻混合，制備得到金屬基納米復合焊料；
步驟A中所述檸檬酸鈉溶液的體積為1L，所述硝酸銀水溶液的體積為85mL，所述去離子水的體積為3.75L；步驟B中所述硼氫化鈉溶液的體積為100mL；步驟C中所述S1溶液的體積為2L，所述檸檬酸鈉溶液的體積為400mL，所述去離子水的體積為1.5L，所述硝酸銀水溶液的體積為340mL；
步驟A和步驟C中所述檸檬酸鈉溶液的濃度為10g/L；步驟B中所述硼氫化鈉溶液的濃度為1g/L；步驟A和步驟C中所述硝酸銀水溶液的濃度為10g/L；
在所述步驟A中，將檸檬酸鈉溶液和去離子水攪拌混合均勻后，加熱至80℃； 步驟B和C中所述劇烈攪拌在80℃的溫度下進行；
步驟B所述劇烈攪拌的持續時間為1.5h；步驟C中所述攪拌的持續時間為1.5h；
步驟G中所述納米銀顆粒與金屬銦鎵合金的體積比為5/95～80/20。
2.如權利要求1所述的金屬基納米復合焊料的制備方法，其特征在于：在反應釜中進行步驟A-E中所述的操作；對離心分離后獲得的納米銀顆粒，進行干燥處理。
3.一種應用權利要求1-2任一權利要求所述金屬基納米復合焊料的制備方法制備的金屬基納米復合焊料焊接釔系高溫超導體接頭的方法，其特征在于：包括以下步驟：
a、對兩根由釔系高溫超導體材料制成的帶材，靠近超導層一側需要焊接的接頭表面進行打磨，以去除金屬表面的氧化層；
b、將金屬基納米復合焊料放置于打磨后的表面上，
c、先將上述兩根帶材打磨后的一側表面貼合，然后加熱，進行施壓焊接；
所述施壓焊接的條件為：溫度為100～200℃，正向壓力為0.1～2MPa，保持時間為2～20min；
在步驟a中，使用砂紙對需要焊接的接頭表面進行打磨；在所述步驟b之前，用酒精沖洗打磨后的表面。
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