[发明专利]支撑条及为其提供电流接受器的方法

说明书

背景技术

本发明涉及一种为用于电解的铝支撑条的一端表面提供一个电流接受器的方法，该电流接受器由银或银基合金制成，具有高导电性接触面。通过该电流接受器，支撑条将由一根与电解槽相连的母线支撑。

本发明还涉及一种用于电解的铝支撑条，它的一端包含一个电流接受器，该接受器由银或银合金制成且具有高导电性接触面。通过该电流接受器，支撑条将由一根与电解槽相连的母线支撑。

芬兰114926号专利文献披露了一种方法，在该方法中，使用热喷涂技术在一个支撑条的一端涂上一个由银或银合金制成的一个电流接受器。该电流接受器与铝形成一个冶金结合体。热喷涂需要技能熟练的操作者。而且，就导电性和强度而言，最终结果并不特别理想，因为在铝和银之间很难形成一个导电性良好的优质冶金结合体。喷涂之前，需采用喷砂或钢丝刷清理等方法将待涂覆材料上的氧化层去掉，否则喷涂时无法获得良好的接触/结合效果。清理工作很费时，并且不一定能保证良好的最终效果。喷涂之后，可以进行短时的热处理以巩固接合效果。热处理自然增加了工作量。芬兰114926号专利文献还披露说，可以先在铝条上涂上铜，然后再涂上银或银合金。后一种程序很复杂。

芬兰114927号专利文献披露了一种方法，即在一个支撑条的一端涂上一个由银或银合金制成的一个电流接受器，该方法在一个附着在支撑条末端的铜接触块顶部进行涂层，并使用一个传递层，它与铜接触块形成一个冶金结合体。该传递层由锡或锡合金制成，并通过焊接附着到接触块上。通过焊接或热喷涂方式将电流接受器加到传递层顶部。铜接触块与铝条的接合过程增加了支撑条的制造成本。采用热喷涂方式添加电流接受器时要求技能熟练的操作者。

WO 2006/117425号出版物披露了一种方法，即在一个铝支撑条的末端加上一个银块，以此形成一个电流接受器。该方法的目的是在银块和铝之间产生一种共晶反应，但是很难将银块附着到下层铝表面上。必须分阶段加热铝条，并需在加热后、附加银块之前将产生的氧化层清除。清除（即清理）氧化层时采用研磨等方式。为了控制氧化反应，建议在一个还原性气氛中进行加热；与在大气环境中加热相比，营造还原性气氛自然需要进行特殊布置。支撑条的加热温度也没有太大的公差，所以需要有高度精确能力的操作者来进行加热。另外，必须使用一定的压力将银块压到经过加热的铝表面上，从而产生结合。建议采用点式压紧并循环重复。总而言之，该工作要求具有高度精确能力的操作者而且很费时。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种方法，该方法可以消除先前技术中存在的问题，或至少可以大大缓和这些问题。这就使得一个支撑条和一个附属电流接受器的制造变得简单、快捷和廉价。

根据本发明，本方法的特征在于： 

a) 对带有铝质表面的支撑条的一端进行加热并为加热后的铝表面提供一个焊料。该焊料包含一种亲氧性很高的物质，如果加热后铝表面的温度超过该焊料的熔化温度，则该焊料进入熔化状态，并扩散到预定的表面区域，这样就能将熔态的焊料加到铝表面上；

b) 采用一种机械处理方法破坏铝和熔态焊料之间的一个氧化层，这样氧气从铝氧化层中逸出，氧气与焊料中具有高亲氧性的物质发生反应，与该物质一起在熔态焊料表面生成一个氧化层，以及

c) 在铝表面区域上的焊料顶部放上一个由银或银合金制成的电流接受器，并让焊料凝固，使电流接受器牢固地附着在凝固的焊料中。

与铝相比，具有高亲氧性（即与氧发生反应的倾向）的物质其亲氧性必须高于铝。

最好使用一个锌基焊料，其中锌的重量百分数最好为85%到98%，铝的重量百分数最好为1%到10%。焊料中铜的重量百分数最好为0.1%到6%。可以用银代替铜。

具有亲氧性的物质最好为镁，因为当镁与氧发生反应时产生大量的热，从而促使铝发生熔化，在焊料和导电性同样很高的铝之间形成一个紧密和牢固的结合体。

根据本发明本方法的具体实施例将在所附的权利要求2到11中进行披露。

根据本发明，本方法的最重要优势在于它能够通过一个简单快捷的方式为在支撑条提供一个高导电性接触表面以及一个电流接受器。本方法足够简单明了，任何人无需特别技能即可成功操作。该方法还可以采用十分经济的方式实现。

根据本发明，支撑条的特征在于：在电流接受器和支撑条之间有一个锌基焊料，它将电流接受器附着到支撑条上。最好是将合金熔入铝中。

电流接受器最好是一个银块或一个银合金块，其厚度为0.4到2.2毫米。

根据本发明，本支撑条的具体实施例将在所附的权利要求13到15中进行披露。