一種基于銦鎵磷的抗氧化鍍錫液制造技術

本發明專利技術屬于金屬抗氧化保護技術領域，具體公開了一種抗氧化鍍錫液，包含以下成分：銦、鎵、磷、錫。其中，以所述錫的重量為基準，所述銦的重量百分比為0.005％?0.04％，所述鎵的重量百分比為0.005％?0.06％，所述磷的重量百分比為0.01％?0.05％。本發明專利技術向錫液中加入銦、鎵、磷，可有效抑制鍍錫液的氧化，減少錫渣的產生，對于提高錫產品成材率、提高熱鍍錫產品生產率等具有顯著的效果；同時對鍍錫液的潤濕性略有提升，對鍍錫產品的熔點略有降低，且不影響鍍錫產品的其他物理力學性能；本發明專利技術的抗氧化鍍錫液成本低，不改變現有的生產工藝，不影響現有設備日常維護與保養，符合環保要求，不影響生產場所的工作環境。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及金屬抗氧化保護
，具體涉及一種基于銦鎵磷的抗氧化鍍錫液，主要用于光伏焊帶。
技術介紹
隨著電子行業的迅猛發展，錫基合金因具有熔點低、耐腐蝕性好、與金屬基體結合性好等優點，被廣泛應用于光伏焊帶、電子封裝等領域。然而，熔融狀態下的液態錫合金極易氧化形成錫渣、錫塊，其中包含了大量未氧化的錫，導致原料利用不充分，生產浪費，增加生產成本，還會影響產品的質量。此外，在光伏焊帶的生產過程中，錫爐中錫合金的氧化還會在焊帶表面產生色差，影響外觀，并且在后期的運輸及儲存過程中容易形成黑斑，導致產品報廢。為了保證焊接的可靠性，需要提高錫基合金的抗氧化性能。目前解決熔體錫的氧化措施主要有熔體覆蓋法、保護氣氛法和熔體改性法。熔體覆蓋法中的覆蓋劑容易殘留，并且受熱容易揮發、碳化、冒煙、污染環境，此外，一般覆蓋劑為無機鹽類，容易對生產設備造成嚴重腐蝕，影響生產秩序。氣氛保護法處理設備龐大，生產成本高。熔體改性法則只需在保證焊錫自身潤濕性能、釬焊性能的前提下，通過添加合金元素對錫熔體改性，以提高其抗氧化性能，具有生產操作簡單、投入成本低、不受外界環境影響等優點。然而市場上現有的抗氧化劑成本較高，針對性較強，抗氧化的成效不甚理想，且主要以有機溶劑為主，會帶來廢液回收、環境污染等問題，通過無機元素添加的方法來提高錫熔體的抗氧化性能也很少有實際使用案例。
技術實現思路
針對現有技術中存在的問題，本專利技術的目的在于提供一種成本低、適用性強的基于銦鎵磷的抗氧化鍍錫液，其抗氧化性能高，可有效減少錫渣/錫塊的產生量，提高錫的利用率，主要用于光伏焊帶。為了達到上述目的，本專利技術采用以下技術方案予以實現。一種基于銦鎵磷的抗氧化鍍錫液，其特征在于，包含以下成分：銦、鎵、磷、錫.優選地，以所述錫的重量為基準，所述銦的重量百分比為0.005％-0.04％，所述鎵的重量百分比為0.005％-0.06％，所述磷的重量百分比為0.01％-0.05％。優選地，所述銦的重量百分比為0.01％-0.04％。優選地，所述鎵的重量百分比為0.01％-0.06％。優選地，所述磷的重量百分比為0.02％-0.04％。由于錫液的工業溫度較低，在添加抗氧化元素銦、鎵、磷時，這些元素均不能快速融化，且不能與錫液均勻的融合，因此，需要將其配置成一定含量的錫基合金。優選地，所述銦以銦-錫中間合金的形式熔化制備所述基于銦鎵磷的抗氧化鍍錫液。優選地，所述鎵以鎵-錫中間合金的形式熔化制備所述基于銦鎵磷的抗氧化鍍錫液。優選地，所述磷以磷-錫中間合金的形式熔化制備所述基于銦鎵磷的抗氧化鍍錫液。優選地，所述銦-錫中間合金中銦的含量為所述銦-錫中間合金質量的5％。優選地，所述鎵-錫中間合金中鎵的含量為所述鎵-錫中間合金質量的5％。優選地，所述磷-錫中間合金中磷的含量為所述磷-錫中間合金質量的5％。與現有技術相比，本專利技術的有益效果為：本專利技術向錫液中加入銦、鎵、磷，可有效抑制鍍錫液的氧化，減少錫渣的產生，對于提高錫產品成材率、提高熱鍍錫產品生產率等也具有顯著的效果；同時對鍍錫液的潤濕性略有提升，對鍍錫產品的熔點略有降低，并且不影響鍍錫產品的其他物理力學性能；本專利技術的抗氧化鍍錫液成本低，不改變現有的生產工藝，不影響現有設備日常維護與保養；符合環保要求，不影響生產場所的工作環境。具體實施方式下面將結合實施例對本專利技術的實施方案進行詳細描述，但是本領域的技術人員將會理解，下列實施例僅用于說明本專利技術，而不應視為限制本專利技術的范圍。本專利技術提供了一種抗氧化鍍錫液，包含以下成分：銦、鎵、磷、錫。其中，以錫的重量為基準，銦的重量百分比為0.005％-0.04％，鎵的重量百分比為0.005％-0.06％，磷的重量百分比為0.01％-0.05％。實施例1取100g鍍錫液兩份，分別記為1#、2#，在溫度230℃的條件下，向1#鍍錫液中同時加入銦、鎵、磷；其中，以鍍錫液重量為基準，所加入的銦、鎵、磷的重量百分比分別為0.01％、0.06％、0.02％，銦以銦-錫中間合金的形式加入，且銦含量為所述銦-錫中間合金質量的5％；鎵以鎵-錫中間合金的形式加入，且鎵含量為所述鎵-錫中間合金質量的5％；磷以磷-錫中間合金的形式加入，且磷含量為所述磷-錫中間合金質量的5％。2#鍍錫液為空白對照組，將1#、2#鍍錫液分別氧化5小時(氧化條件為：室溫加熱至230℃，恒溫5小時后空冷至室溫)后，分別測試1#、2#鍍錫液的重量，并得到氧化前后的增重量，以增重量來表征其抗氧化性能，試驗結果如表1所示，由表1可知，向鍍錫液中加入銦、鎵、磷，可顯著提升錫液的抗氧化性能。表1鍍錫液編號1#2#氧化后的增重量(g)0.1700.350鋪展相對面積(％)118100屈服強度(MPa)6665抗拉強度(MPa)206190熔點(℃)181183對上述1#和2#鍍錫液在銅表面的潤濕性進行檢測，以鍍錫液在無氧紫銅表面的鋪展面積來表征，測試方法為：將退火的紫銅薄板用砂紙打磨去除氧化層，并用乙醇擦凈，取10g鍍錫液置于紫銅薄板上，用松香或其他助焊劑覆蓋，升溫至230℃，保溫60s后取出，待冷卻至室溫后測量鋪展面積(采用相機拍照，并利用Imge-Pro plus軟件計算面積)，1#和2#鍍錫液的潤濕性能試驗各做3組，鋪展面積取其平均值，以2#號空白對照組的潤濕面積為100％換算1#鍍錫液的潤濕相對面積，試驗結果見表1。由表1可知，1#鍍錫液的潤濕性能與空白對照組鍍錫液的潤濕性能相比有小幅度地提升，可見錫液中同時添加銦、鎵、磷后，銦、鎵、磷可協同產生作用，提升了鍍錫液的潤濕性能。對上述1#和2#鍍錫液試件的熔點進行測試，熔點采用差示掃描量熱儀(DSC)進行測試，測試結果見表1。由表1可知，錫液中同時添加銦、鎵、磷，對鍍錫液試件的熔點略有降低。對上述1#和2#鍍錫液試件的屈服強度和抗拉強度進行測試，測試方法為常規方法，測試結果見表1。由表1可知，錫液中同時添加銦、鎵、磷后，對鍍錫液試件的屈服強度和抗拉強度基本不產生影響。對比例1取100g鍍錫液五份，編號為1#、2#、3#、4#，并在溫度230℃的條件下，向1#鍍錫液中加入鍍錫液重量0.01％的銦，向2#鍍錫液中加入鍍錫液重量0.06％的鎵，向3#鍍錫液中加入鍍錫液重量0.02％的磷，4#鍍錫液中不添加任何元素，作為空白對照組，氧化5小時(氧化條件為：加熱至230℃，保溫5h，空冷至室溫)后分別測試1#、2#、3#、4#鍍錫液的重量，以各組鍍錫液氧化前后的增重率來表征其抗氧化性能，試驗結果如表2所示。對上述1#、2#、3#、4#鍍錫液在銅表面的潤濕性進行檢測，以鍍錫液在無氧紫銅表面的鋪展面積來表征，測試方法同實施例1，測試結果見表2。對上述1#、2#、3#、4#鍍錫液的試件熔點、屈服強度和抗拉強度進行測試，測試方法同實施例1，測試結果見表2。表2鍍錫液編號1#2#3#4#氧化后的增重量(g)0.2350.2210.2720.244鋪展相對面積(％)11193102100屈服強度(MPa)65656565抗拉強度(MPa)190190190190由表2可知，鍍錫液中加入銦或鎵或磷，均對鍍錫液的抗氧化性能有小幅度的提升。對比實施例1的氧化試驗結果可知，本申請的基于銦鎵磷的抗氧化鍍錫液的抗氧化性能明顯優于單獨加入本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于銦鎵磷的抗氧化鍍錫液，其特征在于，包含以下成分：銦、鎵、磷、錫。

【技術特征摘要】
1.一種基于銦鎵磷的抗氧化鍍錫液，其特征在于，包含以下成分：銦、鎵、磷、錫。2.根據權利要求1所述的基于銦鎵磷的抗氧化鍍錫液，其特征在于，以所述錫的重量為基準，所述銦的重量百分比為0.005％-0.04％，所述鎵的重量百分比為0.005％-0.06％，所述磷的重量百分比為0.01％-0.05％。3.根據權利要求2所述的基于銦鎵磷的抗氧化鍍錫液，其特征在于，所述銦的重量百分比為0.01％-0.04％。4.根據權利要求2所述的基于銦鎵磷的抗氧化鍍錫液，其特征在于，所述鎵的重量百分比為0.01％-0...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張輝，陳慶誼，年有權，孟瑜，李少萌，成佳佳，劉艷潔，孔伊莎，
申請(專利權)人：西安泰力松新材料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：陜西;61