[发明专利]一种高电阻高电阻温度系数的合金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发热电阻丝材料，具体为一种适用于需要自动控制发热温度的各种发热工具及设备中所需要的发热体材料；尤其适用于对温度的控制要求较高、且不适合加装温度传感器的设备及工具上的一种高电阻率、高温度系数的合金材料；本发明同时还提供了上述材料的制备方法。

技术背景

在五金工具领域，尤其是在电烙铁中，对电热丝的要求非常高，不仅要求电热丝体积小、轻便、加热速度快，而且还需要能够对烙铁头的温度进行精确显示与控制。普通的电烙铁只用电阻丝发热，靠技术人员经验来控制温度；现在普遍采用的外发热方式的陶瓷加热芯和温度传感器的测温来控制烙铁头的温度，以上两种电烙铁都存在一些弊端。最传统的电烙铁其弊端是显而易见的，而对于采用陶瓷发热芯的现代可控焊台来说其弊端主要集中在以下方面：1、由于外加热方式的缘由，其温度传导距离较远，烙铁头升温达到工作温度所需时间较长，且在温度的长距离传导过程中热能的损耗较大，其工作效率低、能耗高。 2、由于采用了温度传感器，且传感器紧靠陶瓷发热芯这样会因为环境的温度、风速等原因导致其检测的的温度与实际温度差距较大，虽然这些可以通过烙铁头温度的检测来调校，但是在工作工程中环境的变化是很难把握的，这样的结果将导致焊接重量的不稳定和电子元器件的烧损。3、因为温度传感器离发热体较近，长时间在高温有氧的环境下温度传感器极容易老化失效。到目前为止还没有一种有效的方法来解决电烙铁发热快从通电开始1~2秒钟内就可以达到工作温度，体积小、重量轻方便操作；温度控制准确；使用寿命长的内发热材料。

发明内容

本发明提供了一种高电阻高电阻温度系数的合金材料，该材料能够用作电热丝，解决了背景技术中的不足，该合金材料的电阻率高达1.53（μΩ.m,20℃），在100℃-800℃的温度范围内其电阻温度系数为240a_R/×10^-6℃^-1。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种高电阻高电阻温度系数的合金材料，由锗-锆-铈-钛-铝-铁六种金属组分做为添加剂加入到镍铁合金中经冶炼而成，所述的合金材料的密度为8.2g/cm³，其电阻率为1.53（μΩ.m.20℃），在100-800℃的温度范围内其电阻温度系数为240 a_R/×10^-6℃^-1，所述的合金材料各组分及各组分的质量百分比分别为：Ni组分：50%-65%、Cr组分：14%-21%、Ge组分：0.1%-0.9% 、Ce组分：0.15%-0.5%  Zr组分：0.2%-1%、Ti组分：1.1%-3.5%、Al组分：0.5%-2%、Fe组分 余量。

所述的Ni组分、Cr组分、Ge组分、Ce组分、Zr组分、Ti组分以及Al组分均为金属氧化物，Fe组分为金属单质。

本发明还提供了上述高电阻高电阻温度系数的合金材料的制备方法，包括以下步骤：（1）、按照比例称取各组分，首先将镍铬合金在真空炉中加热至熔化制得钢水以备用，加热温度为1600℃；（2）、把Ge、Ce、Zr、Ti、Al及Fe六种组分混合并研磨2小时，制得添加剂；（3）将钢水倒入另一个带搅拌器的熔炉中，在出钢1/5-4/5之间加入添加剂，并在1600℃的温度下充分搅拌；（4）、最后将钢水浇注成坯并经强冷冷却、轧制成型材。

步骤（3）中搅拌工具为电磁搅拌器，搅拌时间为1小时。