本发明涉及真空电子行业中真空电子管的封接材料
技术领域：
，尤其是涉及一种低银含量多元合金封接材料。
背景技术：
：在真空电子管封接行业中，由于真空电子管较高的使用频率，这就要求真空电子管封接气密性要高，封接材料力学性能要好，耐腐蚀性能以及抗氧化性能要强。银基封接材料因其具有优异的封接性能，已经在真空电子管封接材料的使用中占据了稳固地位。由于银的价格逐渐飙升，大大提高了封接材料的成本。因此，一种综合性能优异的低银合金钎料成为当前迫切需求的封接材料。技术实现要素：针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种真空管封接合金材料及其制备方法。本发明既降低了材料成本，又减少了焊接时的能力损耗，同时使用封接材料的清洁度及浸润性有了很大的提高，封接后气密性好，防腐蚀，抗氧化性能强。本发明的技术方案如下：本申请人提供了一种真空电子管封接低银多元合金材料，所述合金材料的各组分的质量百分比为：Ag：35～45％，Cu：45～55％，Si：5～8％，Ni：0.6～0.8％，B：0.4～0.6％，Ge：0.3％～0.5％，Nd：0.3％～0.5％，Ce：0.2～0.3％，Co：0.2％～0.3％。本申请人还提供了一种所述合金材料的制备方法，具体制备步骤如下：(1)将Cu、Co、Ni放入真空熔炼炉中，炉内抽真空至0.1～1Pa后，再将炉内加热到1200～1350℃，然后冷却到室温，制成铜钴镍中间合金；(2)将铜钴镍中间合金和Ag、Si、B、Ge、Ce、Nd组分一起放入真空炉内抽真至4×10-2～4×10-1Pa后，再将炉内加热到1000～1100℃，继续保温20～30分钟；待形成熔融液后，降温至900～1000℃，将熔融液倒入模具内，待温度降至室温后，将模具从真空炉内取出，得到所需的铸锭；(3)将步骤(2)中得到的铸锭先进行车剥，以去除铸锭表面的脏污及氧化层，然后采用热挤压开坯，开坯厚度达到1～2mm后，进行热轧处理，带材轧制厚度为0.3～0.4mm；(4)将步骤(3)中得到的带材在氮气保护下进行退火处理，退火温度在500～600℃下，保温2～3小时后，将带材冷精轧到厚度达0.05～0.1mm，经修整冲压成所需形状即可。本发明有益的技术效果在于：(1)本多元低银材料大大降低了材料成本，提高了经济效益和市场竞争力；(2)合金中微量B元素、Nd元素以及稀土元素Ce的加入，固溶强化和晶粒细化使得合金的强度得到提升。同时，合金中Ce易与Cu形成第二相金属间化合物或由于氧化形成Ce氧化物，这些特殊的弥散相阻碍层错运动，使合金得到进一步强化。此外，微量Nd的添加，还可以大大提高真空器件封接接头的气密性。(3)合金中微量Ge、Co和Ni元素的添加，除了起到固溶强化和晶粒细化的作用，还可以明显增强封接材料的抗氧化性能；(4)本申请人在大量的实验基础和丰富的经验的基础上，选择的合金元素可以互相协同，大幅度提升了封接材料的各项性能。具体实施方式下面结合实施例，对本发明进行具体描述。实施例1本申请人提供了一种真空电子管封接低银多元合金材料，其组分及各组分的质量百分比为如表1所示。其制备方法的具体制备步骤如下：(1)将Cu、Co、Ni放入真空熔炼炉中，炉内抽真空至1Pa后，再将炉内加热到1200℃，然后冷却到室温，制成铜钴镍中间合金；(2)将铜钴镍中间合金和Ag、Si、B、Ge、Ce、Nd组分一起放入真空炉内抽真至4×10-2Pa后，再将炉内加热到1000℃，继续保温20分钟；待形成熔融液后，降温至900℃，将熔融液倒入模具内，待温度降至室温后，将模具从真空炉内取出，得到所需的铸锭；(3)将步骤(2)中得到的铸锭先进行车剥，以去除铸锭表面的脏污及氧化层，然后采用热挤压开坯，开坯厚度达到1mm后，进行热轧处理，带材轧制厚度为0.3mm；(4)将步骤(3)中得到的带材在氮气保护下进行退火处理，退火温度在500℃下保温2小时后，将带材冷精轧到厚度达0.05mm，经修整冲压成所需形状即可。实施例2本申请人提供了一种真空电子管封接低银多元合金材料，其组分及各组分的质量百分比为如表1所示。其制备方法的具体制备步骤如下：(1)将Cu、Co、Ni放入真空熔炼炉中，炉内抽真空至0.5Pa后，再将炉内加热到1300℃，然后冷却到室温，制成铜钴镍中间合金；(2)将铜钴镍中间合金和Ag、Si、B、Ge、Ce、Nd组分一起放入真空炉内抽真至2×10-1Pa后，再将炉内加热到1050℃，继续保温25分钟；待形成熔融液后，降温至950℃，将熔融液倒入模具内，待温度降至室温后，将模具从真空炉内取出，得到所需的铸锭；(3)将步骤(2)中得到的铸锭先进行车剥，以去除铸锭表面的脏污及氧化层，然后采用热挤压开坯，开坯厚度达到1.5mm后，进行热轧处理，带材轧制厚度为0.35mm；(4)将步骤(3)中得到的带材在氮气保护下进行退火处理，退火温度在550℃下保温2.5小时后，将带材冷精轧到厚度达0.08mm，经修整冲压成所需形状即可。实施例3本申请人提供了一种真空电子管封接低银多元合金材料，其组分及各组分的质量百分比为如表1所示。其制备方法的具体制备步骤如下：(1)将Cu、Co、Ni放入真空熔炼炉中，炉内抽真空至0.1Pa后，再将炉内加热到1350℃，然后冷却到室温，制成铜钴镍中间合金；(2)将铜钴镍中间合金和Ag、Si、B、Ge、Ce、Nd组分一起放入真空炉内抽真至4×10-1Pa后，再将炉内加热到1100℃，继续保温30分钟；待形成熔融液后，降温至1000℃，将熔融液倒入模具内，待温度降至室温后，将模具从真空炉内取出，得到所需的铸锭；(3)将步骤(2)中得到的铸锭先进行车剥，以去除铸锭表面的脏污及氧化层，然后采用热挤压开坯，开坯厚度达到2mm后，进行热轧处理，带材轧制厚度为0.4mm；(4)将步骤(3)中得到的带材在氮气保护下进行退火处理，退火温度在600℃下保温3小时后，将带材冷精轧到厚度达0.1mm，经修整冲压成所需形状即可。实施例1～3所用的各原料组分的质量如表1所示。表1原料实施例1(％)实施例2(％)实施例3(％)Ag354045Cu555148Si76.55Ni0.80.750.6B0.60.50.4Ge0.50.40.3Nd0.50.350.3Co0.30.250.2Ce0.30.250.2实施例1～3得到的封接材料进行测试，结果如表2所示。表2性能封接温度硬度(HV)抗拉强度(KN/cm2)实施例1800～850℃1406.3实施例2800～830℃1456.0实施例3790～820℃1385.9传统银钎料830～900℃1204.8实施例1～3得到的封接材料与传统银钎料进行耐腐蚀试验，4个样品分别标号放在中性5％NaCl溶液中，恒温20℃浸泡30天，取出后去除样品表面腐蚀产物称重，失重最多则耐腐蚀性最弱，结果如表3所示。表3样品相对质量损失率(％)实施例10.75％实施例20.73％实施例30.81％传统银钎料1.32％实施例1～3得到的封接材料与传统银钎料进行抗氧化试验，4个样品分别放在大气气氛下加热至400℃，保温10min，表面氧化渣量越多，则抗氧化性越弱，结果如表4所示。表4样品氧化渣量(g)实施例10.58实施例20.53实施例30.5传统银钎料0.75综合以上测试结果可以看出，本发明所制备的封接材料的焊接温度比传统焊料要低，同时耐腐蚀性能和抗氧化性能也明显优于传统焊料，能够满足真空电子管的高频高气密性使用的要求。当前第1页1 2 3