[发明专利]一种用于真空的铜基钎料

说明书

本发明涉及到电真空领域内使用的钎料，特别是铜基钎料。

钎焊技术广泛应用于电真空器件的生产，由于电真空的要求，钎焊时填充的金属即钎料除了必须具有合适的熔点，很好的润湿性和填缝性，一定的强度等一般钎料应具有的性能外，还要求其具有低的蒸气压。目前我国标准牌号的电真空用银钎料有DHLAgCu28，DHLAgCu50等，其中DH-LAgCu28用量最大。然而银是一种贵金属，不但价格昂贵，而且资源有限，其使用要受国家的严格限制。因此人们在不断地寻找新的无银或低银钎料以取代银钎料。

在众多的代银钎料专利中，一类是含Cd或含Zn的Cu-Ag基低银钎料，这类钎料虽然性能优良，但由于含有高蒸气压的Cd，Zn等元素，而不能用于电真空领域，同时Cd，Zn在钎焊过程中大部分气化了，弥漫于空气中，对人体键康也有较大的危害作用。另一类代银钎料是通过快速凝固技术制备的Cu-P基系列代银钎料，这类钎焊料特别适用于钎焊铜及铜合金，但由于含有大量的P元素，而不能用来钎焊镍，可伐，金属化陶瓷，不锈钢等电真空常用材料。如我国公布的四项代银钎料的发明专利中，有二项钎料含有Zn，另二项含有P，它们都未能在电真空领域获得应用。

目前能用于电真空领域含银量相对较低的钎料主要有含Sn或含Si的Cu-Ag基或Ag-Cu基钎料。如US Patent No 4,416,853描述了一种含Si的Cu-Ag基低银电真空用钎料，它蒸气压低，对镍润湿性好，钎焊强度高，但为使其熔点较低(＜800℃)，它需含有相当量的Si(7wt％左右)，因而它不适于在含H₂气氛中焊接，而且由于高的含Si量，这类钎料非常脆，几乎不能成型为薄带或丝条状，只适于粉状或膏状使用。再如日本专利特公昭44-11009(Ag＝47-70，Cu＝25-40，Sn＝2-6，In＝3-7)，特开昭51-132147(Ag＝28.8-50.4，Cu＝11.2-19.6，Sn＝15-30，In＝15-30)，特开昭63-53915(Ag＝7.5-35，Cu＝40-60，Sn＝25-37.5)及JP05132369(Ag＝18-60，Cu＝20-50，Sn＝18-35，Ge＝1-5)都是可用于电真空领域的Cu-Ag-Sn基钎料，但它们或含有大量的Ag，或因含有大量的Sn等元素导致材料太脆，而不能成型为薄带或丝条状，从而大大地限制了它们的应用。

本发明的目的在于寻求一种含银量低，具有低熔点，低蒸气压，且可以成型为薄带或丝条状的，又可用于电真空领域，能取代AgCu28的Cu基钎料。

本发明的钎料，其成分范围为Ag：5-25wt％，Sn：10-25wt％，In：5-10wt％，余量为Cu。这当中In的加入，可降低本发明的溶点，使本发明的溶点＜800℃，此外，还可改善本发明的塑性和润湿性。在此基础上可以通过添加0.003-0.5wt％的B或Ce及0.003-1.0wt％的Fe，Ni，Co中的一种或数种，进一步改善其润湿性，填缝性等性能。

钎料的制备主要包括二方面：1).钎料的熔炼。将原材料纯铜，纯银，纯锡等用酸清洗干净并烘干，按要求配料，然后先将铜置于空感应炉的氧化铝坩埚内加热至全部熔化，加入脱氧剂，再加入余料，搅动到成分均匀后浇铸成锭；2).钎料的成型。将上述熔炼浇铸而成的铸锭，按要求切割成一定的形状，再用快速凝固制取非晶或微晶薄带的技术，将钎料制成厚0.05-0.15mm，成分均匀，具有较好韧塑性的薄带，较好的韧塑性是指能将薄带弯曲至曲率半径为厚度20倍时而不发生断裂。此外钎料也可采用常规的方法加工成烨状或条状使用。当然它也同样可以取代AgCu28钎料而用于其它领域。

本发明所研制的铜基钎料，与现有钎料相比，具有以下特点：

1).低的含银量和低的含铟量，使发明成本大大低于现有真空封接钎料。

2).其熔化温度，对无氧铜，可伐，镍的润湿性和填缝性与AgCu28钎料相当。

3).可在大气中(使用助焊剂)及惰性气氛，含H₂气氛，真空中钎焊。

4).用此钎料取代AgCu28用于陶瓷管壳的封接，各项性能(如焊缝外观，气密性，封接强度，耐温度循环及振动性能)均符合标准的要求。

实施例：