[發明專利]一種低熔點合金的制備方法

在審

• 申請號: 202010786212.2
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111979434A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 楊亮亮;殷亮;朱劉
• 申請（專利權）人: 廣東先導稀材股份有限公司
• 主分類號: C22C1/00
• 分類號: C22C1/00;C22C30/04;C22C30/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種低熔點合金的制備方法，其包括以下步驟：S1、酸性溶液配制：用濃鹽酸和純水按比例配制成2～4mol/L的酸性溶液；S2、合成反應：將S1中配制的酸性溶液加熱至90～102℃，按液固質量比5～10:1的比例，向酸性溶液中加入原料，所述原料為含Sn、Bi、Pb、In、Cd的塊狀合金錠或合金顆粒粉末，攪拌反應0.5小時以上，合成低熔點合金。本發明一種低熔點合金的制備方法在酸性溶液中進行，合成溫度低，無需惰性氣體保護，可通過控制反應條件實現選擇性控制低熔點合金中Sn、Pb的含量，成本低、操作簡單易行，可應用在模具制作、濕法冶金浸出工藝優化方面。

技術領域

本發明涉及材料冶金技術領域，尤其涉及一種低熔點合金的制備方法。

背景技術

低熔點合金常被廣泛地應用于做焊料，以及電器、蒸汽、消防、火災報警等裝置中的保險絲、熔斷器等熱敏組件。在醫療方面主要用來做特定形狀的防輻射專用擋塊，在模具制作方面可以方便用作鑄造制模，生產特殊產品用模具、鑄造特殊用產品，是一類頗具發展潛力的新型合金材料。

低熔點合金通常是指由Bi、Sn、Pb、In等低熔點金屬元素組成的合金，其熔點溫度一般為60～200℃，其傳統制備方法采用真空加熱爐在惰性氣體條件下、經過熔化與澆鑄工序而制得低熔點合金。

然而，傳統制備方法存在著加熱溫度高、需惰性氣體保護、成分無法在合成過程中選擇性控制等合成條件要求苛刻的缺點。所以，有必要設計一種新的制備方法以解決上述技術問題。

發明內容

本發明的目的在于：針對上述存在的問題，提供一種合成溫度低、無需惰性氣體保護、可選擇性控制Sn、Pb的含量高低的低熔點合金的制備方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案的具體步驟如下：一種低熔點合金的制備方法，其包括以下步驟：

S1、酸性溶液配制：用濃鹽酸和純水按比例配制成2～4mol/L的酸性溶液；

S2、合成反應：將S1中配制的酸性溶液加熱至90～102℃，按液固質量比5～10:1的比例，向酸性溶液中加入原料，所述原料為含Sn、Bi、Pb、In、Cd的塊狀合金錠或合金顆粒粉末，攪拌反應0.5小時以后，最終合成低熔點合金。

作為本發明的進一步改進，如原料為塊狀合金錠，原料還需要經過水淬處理：將原料用加熱爐加熱至熔化后，滴到攪拌流動的水面上，得到合金薄片。

作為本發明的進一步改進，在攪拌反應前需向酸性溶液中加入濃度為300～500g/L的氯酸鈉溶液。

作為本發明的進一步改進，氯酸鈉溶液與酸性溶液體積比為：1:50～100。

作為本發明的進一步改進，當S2中的加熱溫度為90～96℃，反應過程中，每小時取樣酸性溶液，測得Pb:674～1376ppm、Sn: 1226～10110ppm。

作為本發明的進一步改進，當S2中的加熱溫度為98～102℃，反應過程中，每小時取樣酸性溶液，測得Pb: 3～9ppm、Sn: 9～33ppm。

作為本發明的進一步改進，所述塊狀合金錠的組成比例為：Sn 44.18份、Bi 30.99份、Pb 15.97份、In 3.9份、Cu 0.19份、Cd 1.51份、Ag 0.09份。

作為本發明的進一步改進，所述合金顆粒粉末的組成比例為：Sn 23.4份、Bi26.28份、Pb 18.57份、In 30.71份、Cu0.03份、Cd 2.04份、Ag 0.06份。

作為本發明的進一步改進，所制備得到的低熔點合金的組成比例為：Sn:22.92～46.57份，Bi：29.23～39.03份，Pb:13.91～26.64份，In:0.38～1.37份，Cu:0.04～0.28份，Cd:0.05～0.11份，Ag:0.02～0.12份。