一種高效錫液抗氧化添加劑的製作方法

2023-11-30 15:57:36 1

一種高效錫液抗氧化添加劑的製作方法
【專利摘要】本發明是一種高效錫液抗氧化添加劑，所述添加劑由以下成分組成：錫、鋯和磷，各組分的百分含量為90%～96%的錫、1%～3%的鋯和3%～7%的磷，該添加劑特別適用於熱鍍錫、錫合金熔煉等場合。
【專利說明】一種高效錫液抗氧化添加劑
【技術領域】
[0001]本發明涉及金屬抗氧化保護【技術領域】。尤其是一種錫熔體抗氧化添加合金，可應用於熱鍍錫、錫工藝品製備、錫釺料製備等場合，其目的在於大大減少錫液中錫的氧化燒損，減少錫渣的產生。
【背景技術】
[0002]目前熔融狀態的錫或在高溫下，極易氧化，產生大量的氧化渣，浪費資源，妨礙操作，而且使錫產品的質量得不到保障。比如焊接電路板的電路易短路、容易開焊、焊接點粗糙等。特別是在熱鍍錫銅線的生產過程中，由於銅線在熔融的錫液中連續穿過，相當於不斷在錫液中攪拌，使得熔融的錫更容易被氧化，表面產生大量的氧化渣，不僅浪費了錫資源，而且還使得熱鍍錫產品的質量得不到保障。
[0003]為改善錫熔體抗氧化性能，有些廠家在錫爐中加入銻、鋁、鉛等金屬，這些金屬雖有一定的抗氧化效果，但是銻元素的效果不明顯，另外鉛是有毒元素，國內外已在電子產品中嚴禁使用，而鋁元素很難熔於錫液中，往往需要事先在錫錠中配入，這樣大大增加工序，提高成本，並收不到很好的抗氧化效果。

【發明內容】

[0004]本發明提供一種高效錫液抗氧化添加劑，在錫液中加入該產品時，可使錫渣大大的減小，大大降低錫的燒損。
[0005]該高效錫液抗氧化添加劑，所述添加劑由以下成分組成:錫、鋯和磷，各組分的百分含量為90%?96%的錫、1%?3%的鋯和3%?7%的磷。
[0006]一種製備高效錫液抗氧化添加劑的方法，按照上述組分將錫加熱置於井式電阻爐中熔化，並覆蓋好木炭，將熔體加熱到900-1000°C後將金屬鋯加入熔體中保持10-20分鐘後隨爐冷卻至600-800°C。
[0007]將另一坩堝加熱至60?80°C後,在坩堝底鋪入赤磷並壓實,然後蓋上50mm以上厚度的碳粉。
[0008]然後將配製好的錫鋯熔體慢慢注入上述裝有赤磷的坩堝中，最後將這一坩堝放入井式電爐中在700°C下保溫15min左右後出爐。
[0009]本發明技術的設計和實現的依據如下:
[0010]錫是一種活潑金屬，能與大量金屬或非金屬形成合金，當與鎳、銻、鉛等金屬形成合金時，錫的耐腐蝕性增強。鋯和磷是一種還原性強烈的非金屬，甚至可以在空氣中發生自燃，將其引入液態金屬中，可以給液態金屬營造還原氣氛，大大減少液體金屬的氧化燒損。
[0011]鋯與氧的結合可以生成緻密的氧化鋯，並浮於錫熔體表面，使熔體與空氣隔絕，從而保護錫熔體。另一方面，鋯的密度與錫相當，微量的鋯元素可與錫熔體均勻結合，可有效改善錫或錫合金的潤溼性能，並在釺焊結束後持續發生抗氧化保護作用。
[0012]此外，由於熔體中的比重偏析，比重比錫大的元素容易在錫爐底部富集，而比重比錫小的元素容易在錫液上部富集。當在錫熔體中添加磷元素時，在錫液表面氧化膜被破壞的地方，磷能迅速給錫液營造還原氣氛，使錫液不致快速和劇烈氧化，當薄薄一層氧化膜形成後，磷又可以繼續游離於錫液當中，不致損失掉。因此錫液中的磷可以在需要的時候發生作用，不需要的時候又不至浪費。
[0013]由於鋯的熔點很高，而磷易燃燒，故本發明將其製成上述成分的錫鋯磷添加合金。該合金密度與純錫接近，不會燃燒，在任何溫度的錫液中能快速熔化，且易破碎方便稱量配料，因此特別適用於熱鍍錫、錫合金熔煉等場合。
[0014]本發明有以下優點:
[0015]可有效抑制錫液的氧化，減少錫禮:的廣生，對於提聞錫廣品成材率，提聞熱鍛錫廣品生產率等有顯著效果，且成本低。在最終的錫產品中，由於磷的含量特別低，除了能對錫的強度和抗腐蝕性能有所提高外，其對錫的其它物理力學性能沒有影響，沒有「副作用」，此外還可提高錫的潤溼性能。
【具體實施方式】
[0016]下面結合具體的實施例對本發明做了進一步的描述。
[0017]該高效錫液抗氧化添加劑，其特徵在於所述添加劑由以下成分組成:錫、鋯和磷，各組分的百分含量為90%?96%的錫、1%?3%的鋯和3%?7%的磷。
[0018]一種製備如高效錫液抗氧化添加劑的方法，其特徵在於按照上述所述的組分將錫加熱置於井式電阻爐中熔化，並覆蓋好木炭，將熔體加熱到900-1000°C後將金屬鋯加入熔體中保持10-20分鐘後隨爐冷卻至600-800°C。將另一坩堝加熱至60?80°C後，在坩堝底鋪入赤磷並壓實，然後蓋上50mm以上厚度的碳粉。然後將配製好的錫鋯熔體慢慢注入上述裝有赤磷的坩堝中，最.後將這一坩堝放入井式電爐中在700°C下保溫15min左右後出爐
[0019]實施例一:在無鉛錫銅電子釺料生產現場，熔煉爐為鐵坩堝，合金液成分為錫銅(0.7wt%Cu)，燃料為柴油。每爐的總重量約為300Kg，熔化時間為半小時左右，為保證
[0020]成分均勻，採取機械攪拌。為此，在不採取抗氧化添加劑時，每爐產生錫渣重量多於 IOKgo
[0021 ] 使用本發明產品，在攪拌開始時，往錫爐中加入錫磷中間合金(Sn-2wt%Zr-4wt%P )IKg,到熔化結束澆注時，僅產生錫灰0.5Kg左右。錫的氧化量降低了近20倍，提高了成材率，同時減少了生產時的「撈渣」工序，提高了生產率。
[0022]實施例二:在鍍錫銅線生產現場，熔煉爐為鐵坩堝，盛有錫液200kg左右，恆溫為270?280°C，以200m/min速度對直徑為Φ0.1mm的紫銅線進行熱鍍錫，在不使用抗氧化添加劑時，每小時產生錫渣約lKg。使用本發明產品，在攪拌開始時，往錫爐中加入錫磷中間合金(Sn-3wt%Zr-4wt%P) IKg,每天產生錫洛不到lKg。錫的氧化量降低了 20多倍,大大提高了錫的使用率並提高了鍍錫銅線的成材率，同時減少了生產時的「撈渣」工序，提高了生產率。
[0023]當然，以上所述僅是本發明的一種實施方式而已，應當指出本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾均屬於本發明權利要求的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種高效錫液抗氧化添加劑，其特徵在於所述添加劑由以下成分組成:錫、鋯和磷，各組分的百分含量為90%?96%的錫、1%?3%的鋯和3%?7%的磷。
2.一種製備如權利要求1所述的高效錫液抗氧化添加劑的方法，其特徵在於按照權利要求1所述的組分將錫加熱置於井式電阻爐中熔化，並覆蓋好木炭，將熔體加熱到900-1000°C後將金屬鋯加入熔體中保持10-20分鐘後隨爐冷卻至600-800°C ； 將另一坩堝加熱至60?80°C後，在坩堝底鋪入赤磷並壓實，然後蓋上50mm以上厚度的碳粉； 然後將配製好的錫鋯熔體慢慢注入上述裝有赤磷的坩堝中，最後將這一坩堝放入井式電爐中在700°C 下保溫15min左右後出爐。
【文檔編號】C22C13/00GK103436732SQ201310355745
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月15日 優先權日:2013年8月15日
【發明者】李明茂, 楊斌, 朱志雲 申請人:江西理工大學