相，如图4所示。图5为GalnSnCduZn低熔点合金的DSC曲 线，从曲线中可以看出，合金在约80°C时就开始逐渐融化，到174.5°C时完全融化为液态，融 化区间约为95°C，这也是合金在室温下变形后会逐渐融化变粘或者在热水中部分合金相融 化的原因。表1列出了三种合金的电导率测试结果，由表1可知，GaInSnQli.5Zn合金的电导率 为20°C时退火工业纯铜电导率的11.52%，即为6.6816MS/m。
[0033] 实施例2
[0034] 本实施例公开了一种Ga-In-Sn-Cd-Zn类橡皮泥低熔点合金，其通式为 GaInSnCdZm.5〇
[0035 ]低恪点合金的制备方法如下：按照设计的摩尔比称取Ga、Iη、Sn、Cd和Zn原料，其中 6&、111、311、0(1、211皆选用纯度为99的％以上的工业级纯原料，然后采用真空高频感应炉真空 熔炼。熔炼合金时，易挥发的Cd和Zn原料放在最下面，原料Ga、In和Sn放在最上面以减少挥 发，高频感应炉抽真空至真空度为5Xl(T3Pa时，反冲氩气至真空计读数为-0.05Pa后即可进 行熔炼;熔炼温度约为425摄氏度，熔炼时间为约1分钟，各金属在高频感应炉中真空熔炼至 均匀混合后即可获得室温下可任意变形的GalnSnCdZm.s低熔点合金。
[0036] 本实施例室温下可任意变形的GaInSnCdZm.5低熔点合金1000倍扫描电镜组织图 片如图6可见。图6中可以看出合金仍为多相组织的混合物，且可看出变形后的合金具有类 似河流流动的花样，表明合金的变形是一种粘性流动变形。图7为GaInSnCdZm.5低熔点合金 的DSC曲线，从曲线中可以看出，合金在约90°C时就开始逐渐融化，到156.6°C时完全融化为 液态，融化区间约为66°C。由于熔点较GalnSnCcb. 5Zn合金低，所以GalnSnCdZm. 5合金在室温 变形时或者在热水中更容易转变为粘稠态。此外合金在120°C时还存在着一个小的相变峰， 也符合多相合金的融化特征。从表1可知，GaInSnCdZm.5合金的电导率为20°C时退火工业纯 铜电导率的 12.76%JPS7.4212MS/m。
[0037] 实施例3
[0038] 本实施例公开了一种Ga-In-Sn-Cd-Zn类橡皮泥低熔点合金，其通式为 GaInSnCdZn2.2〇
[0039] 本实施例低熔点合金的制备方法与实施例1、2相同。
[0040] 本实施例室温下可任意变形的GalnSnCdZm. 2低熔点合金的1000倍扫描电镜组织 图片如图8可见，图8中可以看出GalnSnCdZm.2合金为具有不同颜色的多相的混合物，且可 看出变形后的合金仍具有类似河流流动的花样，同样表明合金的变形也是一种粘性流动变 形。图9为GaInSnCdZn2.2低熔点合金的DSC曲线，从曲线中可以看出，合金在约152.8°C时就 存在着一个大的相变峰，但并未完全融化，合金的熔点应该在250°C左右。表1中给出了 GaInSnCdZn2.2合金的电导率，为20°C时退火工业纯铜电导率的12.5%JPS7.25MS/m。
[0041] 本实施例1、实施例2和实施例3三种合金在热水中浸泡后可任意变形，此后在室温 下即可像橡皮泥一样任意变形，且变形时间越长，通过变形施加的能量越大，合金的温度就 越高，粘度就越大，最后甚至可以变为熔融态，而且三种合金在开水中即可变为熔融液态， 说明合金存在一个熔化温度范围，且该温度范围较低，这也与DSC曲线的实验结果相符。
[0042] 本发明不局限于实施例1-3任意一项所述低熔点合金及其制备方法的记载，其中 X、y、z、t的改变、Μ的改变和制备方法的改变，均在本发明的保护范围之内。
[0043] 表1室温下实施例1、2和实施3低熔点合金的相对电导率和电导率值
[0044]
[0045] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽 管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依 然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进 行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术 方案的范围。
【主权项】
1. 一种低熔点合金，其特征在于，通式为GaInxSnyCdzMt，其中Μ选自Pb和/或Zn;0.5< X < 2.5,0.5<y<2.5，l<z<3，l<t<3。2. 根据权利要求1所述低熔点合金，其特征在于，所述通式中1 <x< 2。3. 根据权利要求1所述低熔点合金，其特征在于，所述通式中1 <y< 2。4. 根据权利要求1所述低熔点合金，其特征在于，所述通式中1 <z< 2.5。5. 根据权利要求1所述低熔点合金，其特征在于，所述通式中1 <t< 2.5。6. 权利要求1-5任意一项所述低熔点合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:将 6&、111、311、0(1、？13和/或211混合后采用高频感应炉真空熔炼，获得低熔点合金。7. 根据权利要求6所述低恪点合金的制备方法，其特征在于，所述Ga、In、Sn、Cd、Pb、Zn 皆选用纯度为99wt%以上的工业级原料。8. 根据权利要求6所述低熔点合金的制备方法，其特征在于，所述高频感应炉真空熔炼 包括以下步骤:熔配合金时，将原料Cd和Zn放在最下面，将原料6&、111、311、？13和/或211放在最 上面，高频感应炉抽真空至真空度至l(T3-l(r4Pa数量级时，反冲氩气-0.05至-0.03Pa，开始 熔炼，各金属在高频感应炉中真空熔炼至完全熔化后即可得混合均匀的低熔点合金。
【专利摘要】本发明提供一种低熔点合金及其制备方法。所述低熔点合金的通式为GaInxSnyCdzMt，其中M选自Pb和/或Zn；其中0.5≤x≤2.5，0.5≤y≤2.5，1≤z≤3，1≤t≤3。该低熔点合金的制备方法包括以下步骤：将Ga、In、Sn、Cd、Pb和/或Zn按特定的顺序混合后采用高频感应炉真空熔炼，获得低熔点合金。本发明低熔点合金配方科学、合理，其制备方法简单、易行。该低熔点合金在室温环境下具有与橡皮泥相似的任意变形的性能，同时还具有低熔点和高导电特性。
【IPC分类】C22C30/00, C22C1/02, C22C30/06, C22C30/04
【公开号】CN105463292
【申请号】CN201510996523
【发明人】卢一平, 汤忠毅, 李廷举, 王同敏, 曹志强, 接金川, 康慧君
【申请人】大连理工大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月28日