[发明专利]抗氧化无铅喷金料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗氧化无铅喷金料及其制备方法，属金属化薄膜电容器端面喷金用金属材料的制备技术领域。

背景技术

喷金料是用于金属化薄膜电容器端面进行喷金的合金材料，是生产质量稳定的电容中一种重要的原料。目前常用的喷金料主要由锡、锌组成，由于锡价格越来越昂贵，越来越多的用户希望降低锡的含量，提高Zn的含量，以降低成本，但随之而来的问题是由于锌是一种极易氧化的金属，使得喷金料的抗氧化能力大幅度下降，从而影响了电容器端面喷金层的抗氧化能力、抗腐蚀性能及电性能等，以及影响了电容器的寿命问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗氧化无铅喷金料及其制备方法，其成本较低，可大大提高喷金料的抗氧化能力及抗腐蚀性能。

实现本发明目的所采取的技术方案如下： 

以Sn、Zn合金元素为主，并添加入Ge、P抗氧化元素，其中Sn的重量百分比为20～80%，Ge重量百分比为0.002～0.5 %，P的重量百分比为0.002～0.1 %，余量为Zn。

本发明所述的抗氧化无铅喷金料的制备方法如下：首先在真空的中频感应炉中分别制成组分均匀一致的SnGe及SnP中间合金；再将中间合金混入Sn、Zn熔液中完全熔化及搅拌均匀后，制备出含Ge、P抗氧化元素锡锌合金锭坯；将所述锭坯经预热后，切头尾及剥皮处理，挤压成杆坯，放入保温箱升温到130～160℃，随炉冷后轧制成线材，又将线材放入保温箱升温到130～160℃，后随炉冷后拉拔成所需的喷金丝。

制备上述抗氧化无铅喷金料的具体方法还包括：锡锌合金锭坯的制备方法为，将纯锗/赤磷用锡片包裹，用钟罩放置在炉底，先由机械泵抽取至1×10^-3Pa的低真空，再由扩散泵抽取至1×10^-5Pa的高真空，按10～15℃/分钟逐渐升温使锡全部转变成液态，纯锗在400～450℃下，而赤磷在650～700℃下，在钟罩的束缚和中频感应炉的电磁搅拌作用下均匀地分布在锡合金液中，分别得到SnGe、SnP中间合金；在390～450℃温度下，先将SnGe中间合金用钟罩压入Sn、Zn熔液中熔化并搅拌均匀，后又将SnP中间合金用钟罩压入Sn、Zn熔液中熔化并搅拌均匀，最后浇注成含Ge、P抗氧化元素的锡锌合金锭坯。

以上述含Ge、P抗氧化元素锡锌合金锭坯制备喷金丝的方法为，先将含Ge、P抗氧化元素锡锌合金锭坯经预热至130～150℃，保温3～5小时，取出，切头尾及剥皮处理，挤压成φ12mm的杆坯，后将杆坯放置在保温箱中，升温到130～160℃，保温3～6小时，后随炉至40～60℃取出，经线材轧机一次轧制成φ3.6mm的线材；又将线材放置在保温箱中，升温到130～160℃，保温6～8小时，后随炉冷至40～60℃取出，拉拔成φ1.2～2.0mm的喷金丝。

本发明通过添加复合Ge、P抗氧化元素制备出一种抗氧化无铅喷金料，以及SnGe、SnP中间合金的制备方法，抗氧化无铅喷金料的制备方法。与现有产品相比，有以下几点：

1、通过Ge、P抗氧化元素的添加制备出一种新型的抗氧化无铅喷金料是本发明一项特点，重点解决锡含量低于50%的无铅喷金料的抗氧化问题。目前常用的喷金料主要由锡、锌组成，随着锡价越来越贵，越来越多的用户希望降低锡的含量，提高Zn的含量，以降低成本，但随之而来的问题是由于锌是一种极易氧化的金属，使得喷金料的抗氧化能力大大下降，从而影响了电容器端面喷金层的抗氧化能力以及影响了电容器的寿命问题；

2、SnGe及SnP中间合金制备方法是本发明的技术要点，解决了SnGe及SnP中间合金的Ge、P不进一步氧化，不易挥发，成分均匀，渣量少，较易使用等特点；

3、采用SnGe及SnP中间合金添加到无铅喷金料中的制备方法是本发明的技术要点，主要解决了Ge、P这种抗氧化元素能够均匀弥散分布在无铅喷金料中，保障了抗氧化元素成分均匀性等特点；

4、含Ge、P抗氧化无铅喷金丝的制备方法是本发明的创新点，由于喷金料Sn含量在50%以下，锌含量逐渐增加，锌具有冷脆性及热脆性，在110～180℃变软。室温下50%以下Sn含量的喷金料硬度及脆性大，加工难度大，该制备方法通过多道次退火工艺，解决了喷金料加工问题，最终可获得性能优良的喷金丝材料。

具体实施例