專利名稱：鋅鋁銅鎂合金絲及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種無鉛的鋅鋁銅鎂合金絲及其制備方法，屬用于電器分立器件中金屬化薄膜電容器端面噴涂的鋅基合金材料制備技術領域。
背景技術：
已被廣泛應用的金屬化薄膜電容器端面的噴涂金屬材料，典型的如鉛基五元噴金料，其各組份的組成按重量百分比計為Sn 37-39％，Zn 3-6％，Sb 0.5-1.5％，Bi 0.1-0.5％，其余為Pb，該含鉛五元噴金料雖具有良好的端面附著力，優越的焊接性能，熔點低(固相線為145℃，液相線為240℃)，1KH、10KH高頻測試損耗角小，但它的含鉛量高達53-59.4％，而鉛對人體有強烈的毒性，鉛一旦被人體吸收，就在體內積聚不能自然排出體外，人體血液中的鉛濃度如果超過10μg/dl，就會致人于死命，另外，鉛的積聚易導致兒童智力衰退，含鉛廢棄物還會污染土壤和水源。
同時，隨著薄膜電容器本身的不斷發展，也對噴金料提出更高的要求，如對薄膜電容器的最高工作溫度，一般為85℃，現在較高的要求是105℃，而125℃工作溫度的要求也已經提出，金屬材料在高溫狀態下，電阻會急劇增大，導電性能下降，對薄膜電容器來講，輕則導致損耗角增大，重則致使線路失效，而傳統的鉛基五元噴金料，固相線僅為145℃，根本不可能適應電容器125℃工作溫度的要求。又如對電容器的測試要求，已從1KH、10KH測試，提高到100KH的高頻測試，使用常規五元鉛基噴金料制作的電容器，100KH測試值就不盡理想。另外，對焊接強度的要求，現有鉛基五元噴金料本身強度不超過50N/mm2，直接關系到電容器引線焊接的可靠性，即承受機械振動和沖擊后仍保持穩定的引線焊接效果，真正達到電容器噴金層的技術要求。
發明內容
本發明的目的是提供一種有較理想的焊接性能和電氣機械性能的鋅鋁銅鎂合金絲及其制備方法。
本發明為鋅鋁銅鎂合金絲，包含有鋅，鋁，銅，鎂等，其特征在于各組份的組成按重量百分比計分別為鋁(Al)3-5％，銅(Cu)2-4％，鎂(Ma)0.001-0.1％，其余為鋅(Zn)及總量不大于0.05％的雜質。
所述各組份的組成按重量百分比計可分別優先為鋁(Al)3.9～4.3％，銅(Cu)2.5～3％，鎂(Ma)0.004～0.01％。其余為鋅(Zn)及總量不大于0.05％的雜質。
所述的雜質中各組份的組成按重量百分比計可分別為鐵(Fe)＜0.01％，硅(Si)＜0.01％，鉛(Pb)＜0.004％，鎘(Cd)＜0.002％，錫(Sn)＜0.001％。
本發明所述鋅鋁銅鎂合金絲的制備方法為先將熔融狀態的鋁液倒入熔融狀態的鋅液中，或在熔融狀態的鋅液中加入塊狀鋁，升溫將鋁溶化后加入所需重量的銅絲，充分攪拌待銅消蝕完后再加入所需重量的鋁鎂中間合金，充分攪拌熔融后澆鑄成擠壓坯，然后擠壓成粗線坯并經多次拉撥成鋅鋁銅鎂合金絲。
所述鋅鋁銅鎂合金絲的固相線溫度可為330℃，液相線溫度可為342～348℃。
所述鋅鋁銅鎂合金的澆鑄溫度為450℃～550℃。
本發明用于電容器端面噴金料，與現有鉛基五元噴金料相比，具有以下突出優點和積極效果1、無鉛，因而無毒，解決了現有鉛基五元噴金料含鉛的問題；2、100KH測定，通過率高；3、其固相線溫度為330℃，可以作為制造適應125℃高溫環境工作的電容器的基礎材料；4、含有銅，使電容器引線中的銅不易熔出，可焊性好；5、含有鎂作為強化劑，抗拉強度達到330N/mm2，為引線焊接的高可靠性提供了基體強度基礎。
具體實施例方式
實施例1各組份的組成按重量百分比計分別為Al 3-4％，Cu 2-3％，Ma 0.001-0.04％，其余為Zn。
實施例2各組份的組成按重量百分比計分別為Al 4-5％，Cu 3-4％，，Ma 0.04-0.1％，其余為Zn。
熔煉時應按上述各實施例的配比先將熔融狀態的鋁液倒入熔融狀態的鋅液中，或在熔融狀態的鋅液中加入塊狀鋁，升溫將鋁溶化后加入所需重量的銅絲，充分攪拌待銅消蝕完后再加入所需重量的鋁鎂中間合金。鋅鋁銅鎂合金絲的固相線溫度為330℃，液相線溫度為342～348℃，澆鑄溫度為500℃。攪拌熔融時應控制雜質總量＜0.05％，其中Fe＜0.01％、Si＜0.01％、Pb＜0.004％、Cd＜0.002％、Sn＜0.001％。攪拌熔融完畢后先澆鑄成園截面擠壓坯，再擠壓成粗線坯。粗線坯在拉絲前應經固溶化處理后再拉制成鋅鋁銅鎂合金絲。
將上述各實施例制備的鋅鋁銅鎂合金絲經測試，各項性能指標列表如下
權利要求
1.一種鋅鋁銅鎂合金絲，包含有鋅，鋁，銅，鎂等，其特征在于各組份的組成按重量百分比計分別為鋁(Al)3-5％，銅(Cu)2-4％，鎂(Ma)0.001-0.1％，其余為鋅(Zn)及總量不大于0.05％的雜質。
2.按權利要求1所述的鋅鋁銅鎂合金絲，其特征在于所述各組份的組成按重量百分比計可分別為鋁(Al)3.9～4.3％，銅(Cu)2.5～3％，鎂(Ma)0.004～0.01％，余量為鋅及總量不大于0.05％的雜質。
3.按權利要求1或2所述的鋅鋁銅鎂合金絲，其特征在于所述的雜質中各組份的組成按重量百分比計可分別為鐵(Fe)＜0.01％，硅(Si)＜0.01％，鉛(Pb)＜0.004％，鎘(Cd)＜0.002％，錫(Sn)＜0.001％。
4.按權利要求1所述的鋅鋁銅鎂合金絲的制備方法，其特征在于先將熔融狀態的鋁液倒入熔融狀態的鋅液中，或在熔融狀態的鋅液中加入塊狀鋁，升溫將鋁溶化后加入所需重量的銅絲，充分攪拌待銅消蝕完后再加入所需重量的鋁鎂中間合金，充分攪拌熔融后澆鑄成擠壓坯，然后擠壓成粗線坯并經多次拉撥成鋅鋁銅鎂合金絲。
5.按權利要求1或2所述的鋅鋁銅鎂合金絲及其制備方法，其特征在于所述鋅鋁銅鎂合金絲的固相線溫度可為330℃，液相線溫度可為342～348℃。
6.按權利要求1或2所述的鋅鋁銅鎂合金絲及其制備方法，其特征在于所述鋅鋁銅鎂合金的澆鑄溫度可為450℃～550℃。
全文摘要
一種鋅鋁銅鎂合金絲及其制備方法,屬用于電器分立器件中金屬化薄膜電容器端面噴涂的鋅基合金材料制備技術領域,包含有鋅,鋁,銅,鎂等,其特征在于各組份的組成按重量百分比計分別為:鋁(Al)3－5%,銅(Cu)2－4%,鎂(Ma)0.001－0.1%,其余為鋅(Zn)及總量不大于0.05%重量百分比的雜質。其制備方法為:先將熔融狀態的鉛液倒入熔融狀態的鋅液中,升溫將鋁溶化后加入所需重量的銅絲,充分攪拌待銅消蝕完后再加入所需重量的鋁鎂中間合金,然后澆鑄成擠壓坯,再擠壓成粗線坯并經多次拉拔成鋅鋁銅鎂合金絲。本發明解決了焊料含鉛的問題,且具有較理想的焊接性能和電氣機械性能,可作為制造適應125℃高溫環境工作的電容器的基礎材料。
文檔編號C22C18/00GK1386876SQ0211155
公開日2002年12月25日 申請日期2002年4月29日 優先權日2002年4月29日
發明者戴國水 申請人:戴國水