[發明專利]一種焊接材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910126512.5
• 申請日: 2019-02-20
• 公開（公告）號: CN111590232B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 董仕晉;劉斌;曹宇
• 申請（專利權）人: 北京夢之墨科技有限公司
• 主分類號: B23K35/26
• 分類號: B23K35/26;B23K35/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種焊接材料及其制備方法，涉及焊接技術領域。按重量百分比計，本發明提供的焊接材料包括：59％～91％鉍基合金、5％～30％吸波材料、0.1％～6％流變改性劑和2％～5％增強增韌材料。本發明的技術方案能夠通過微波加熱的方式熔化該焊接材料，有利于提高液態金屬電路的焊接效果。

技術領域

本發明涉及焊接技術領域，尤其涉及一種焊接材料及其制備方法。

背景技術

通過增材制造方法利用液態金屬制造電子電路的技術具有加工速度快、成本低、效率高、無污染等優點，越來越得到廣泛的應用。在上述增材制造方法中所用的材料多為以熔點在40℃～120℃的液態金屬為主體的合金材料(例如，熔點為108℃的銦錫共晶合金，熔點為58℃的鉍銦錫共晶合金)。

另外，發明人發現，常規的焊接工藝中多采用接觸式加熱，即依靠熱傳導的方式將焊接材料熔化，容易造成焊接效果不佳，具體原因如下：若焊接材料與主體電路材料熔點完全一致，主體電路的焊盤部分和焊接材料受熱環境一致，當焊接材料達到熔融狀態時，主體電路的焊盤也將完全融化，容易造成電路破壞；若焊接材料熔點低于主體電路材料熔點，則熔點的差異容易造成主體電路材料與焊接材料界面結合處相容性差，不易穩定連接。

發明內容

本發明提供一種焊接材料及其制備方法，可以通過微波加熱的方式熔化該焊接材料，有利于提高液態金屬電路的焊接效果。

第一方面，本發明提供一種焊接材料，采用如下技術方案：

按重量百分比計，所述焊接材料包括：59％～91％鉍基合金、5％～30％吸波材料、0.1％～6％流變改性劑和2％～5％增強增韌材料。

可選地，所述鉍基合金由鉍、銦、錫組成，或者，所述鉍基合金由鉍、銦、錫，以及鋅、鈷二者中的至少一種組成。

進一步地，按重量百分比計，所述焊接材料包括：15％～35％鉍、20％～35％銦、5％～16％錫、0％～5％鋅和0％～2％鈷，所述鉍、銦、錫、鋅和鈷構成所述鉍基合金。

可選地，所述吸波材料包括碳化硅、炭黑、石墨、尖晶石型鐵氧體、羰基鐵、羰基鎳、羰基鈷中的一種或幾種。

可選地，所述流變改性劑為硅酸鎂鋰和/或氣相二氧化硅。

進一步地，按重量百分比計，所述焊接材料包括0％～2％硅酸鎂鋰、0.1％～4％氣相二氧化硅。

可選地，所述增強增韌材料包括籠型聚倍半硅氧烷、碳纖維、單壁碳納米管、氧化石墨烯中的一種或幾種。

可選地，按重量百分比計，所述焊接材料還包括1％～7％抗氧化助劑。

進一步地，所述抗氧化助劑為庚二酸、戊二酸中的一種。

第二方面，本發明提供一種焊接材料的制備方法，用于制備以上任一項所述的焊接材料，采用如下技術方案：

所述焊接材料的制備方法包括：

步驟S1、在真空或惰性氣體保護下，將鉍基合金的各原料加熱到熔點以上，根據比例稱量各原料混合，并對混合物進行充分攪拌后逐漸冷卻；

步驟S2、將鉍基合金加熱到熔融狀態，添加預先稱量好的吸波材料、流變改性劑和增強增韌材料，并攪拌；

步驟S3、將步驟S2所得的混合物在惰性氣體保護下，轉移到球磨罐中，添加研磨球進行球磨；

步驟S4、添加抗氧化助劑，并繼續球磨，得到所述焊接材料。