濾，先水洗，后用酒精清洗，獲得銀石墨稀納米片(AG-GNSs)。
[0027](3)隨后稱取一定量的96.5Sn-3.0Ag-0.5Cu合金粉末與步驟(2)制備好的銀石墨烯納米銀片(AG-GNSs)混合(以96.5Sn_3.0Ag-0.5Cu合金粉末作為基體材料，該基體材料的粒徑為25-45 μπι)，在該混合的粉末中銀石墨稀納米片的質量分數為0.03% ；
[0028](4)將上述混合的粉末一起倒入行星式球磨罐，并加入不銹鋼球(球磨介質)與一定量的乙醇(乙醇的加入量是剛好沒過球磨罐中的不銹鋼球和粉末)，密封抽真空并添加一定的高純氬氣作為保護氣，隨后以300r/min的轉速運行5h，充分混合基體材料與強化相，使銀石墨稀納米片均勾分布在無鉛焊料基體材料中。
[0029](5)將步驟(4)混好的粉末烘干之后放入直徑為20_的不銹鋼模具中，置于液壓機下以500Mpa的壓力單軸壓制成型。
[0030](6)將步驟(5)冷壓后的圓柱體放入高真空管式電阻爐中，在175°C下真空燒結2h，待冷卻至室溫后取出；
[0031](7)將上述燒結得到的圓柱體試樣放入沖劑模具中，在液壓機下沖劑成直徑為6mm的圓柱體棒材，從而得到錫基銀石墨稀無鉛復合釬料。
[0032]實施例2、制備錫基銀石墨烯無鉛復合釬料，步驟與實施例1基本相同，其不同僅在于:
[0033]步驟三中:將96.5Sn-3.0Ag-0.5Cu合金粉末與銀石墨烯納米銀片(AG-GNSs)混合時，混合的粉末中銀石墨烯納米片的質量分數為0.05%。
[0034]實施例3、制備錫基銀石墨烯無鉛復合釬料，步驟與實施例1基本相同，其不同僅在于:
[0035]步驟三中:將96.5Sn-3.0Ag-0.5Cu合金粉末與銀石墨烯納米銀片(AG-GNSs)混合時，混合的粉末中銀石墨烯納米片的質量分數為0.1 %。
[0036]圖1為現有技術的Sn-Ag-Cu無鉛焊料與實施例1、實施例2、實施例3通過銀石墨烯納米片增強無鉛焊料的潤濕角的對比示意圖，由圖1可以看出，隨著銀石墨烯納米片質量分數的增加，潤濕角也逐漸減小，由未添加時的40°減小到實施例3的22°。
[0037]圖2為現有技術的Sn-Ag-Cu無鉛焊料與實施例1、實施例2通過銀石墨烯納米片增強無鉛焊料的抗拉強度值的對比示意圖。由圖2可以看出，銀石墨烯納米片的添加，使得復合釬料的抗拉強度提升，當添加的銀石墨烯納米片質量分數為0.05%時，抗拉強度比不添加提尚最為顯者，提尚幅度可達14.8%。
[0038]圖3為現有技術的Sn-Ag-Cu無鉛焊料與實施例1、實施例2、實施例3銀石墨烯納米片增強無鉛焊料的回流焊后IMC厚度情況的對比示意圖。由圖3可以看出，隨著銀石墨烯納米片質量分數的增加，IMC層逐漸減小，說明銀石墨烯納米片對頂C的形成起到了良好的抑制作用。
[0039]結合實施例1、實施例2及實施例3可以看出，當銀石墨烯納米片含量由0.03%增長到0.1 %時，復合釬料的力學性能、潤濕性能以及MC生長情況與未添加相比都有改善，但是當其含量增至0.1%后，相對于0.05%含量的銀石墨烯納米片并未有顯著提高，甚至在拉伸性能方面略有下降，因此，本發明建議使用銀石墨烯納米片的質量分數為0.03?0.05%，優選為 0.05%。
[0040]盡管上面結合附圖對本發明進行了描述，但是本發明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本發明的保護之內。
【主權項】
1.一種錫基銀石墨烯無鉛復合釬料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟一、按照質量比為3:I稱取石墨稀和十一■燒基硫酸納混合后為混合物A，用容器量取二甲基甲酰胺，將混合物A加入到二甲基甲酰胺中獲得混合液，其中，混合物A與二甲基甲酰胺的質量體積比為1:1，單位為mg/ml，將混合液超聲處理2小時； 步驟二、將摩爾濃度為0.06mol/ml的硝酸銀溶液加入步驟一的混合液中，其中硝酸銀溶液的體積與二甲基甲酰胺體積比為1:2，超聲處理30分鐘，70°C加熱I小時后過濾，依次水洗，酒精清洗，獲得銀石墨烯納米片； 步驟三、以96.5Sn-3.0Ag-0.5Cu合金粉末作為基體材料，該基體材料的粒徑為25-45 μ m ;取適量銀石墨烯納米片作為強化相與基體材料混合后為混合物B，其中，銀石墨烯納米片的質量百分比為0.03?0.1% ; 步驟四、將混合物B倒入行星式球磨罐，并加入一定量的乙醇，乙醇的加入量為剛好沒過球磨罐中的混合物B和作為球磨介質的不銹鋼球；密封抽真空，氬氣作為保護氣，以300r/min的轉速運行5h，得到基體材料與銀石墨稀納米片充分混合的粉末； 步驟五、將步驟四混好的粉末烘干之后放入直徑為20mm的不銹鋼模具中，置于液壓機下以500Mpa的壓力單軸冷壓成型； 步驟六、將步驟五冷壓后的圓柱體放入高真空管式電阻爐中，在175°C下真空燒結2h，待冷卻至室溫后取出； 步驟七、將步驟六燒結后的圓柱體試樣放入沖劑模具中，在液壓機下沖劑成直徑為6mm的圓柱體棒材，至此得到錫基銀石墨烯無鉛復合釬料。2.根據權利要求1所述錫基銀石墨烯無鉛復合釬料的制備方法，其特征在于:步驟三中，所述銀石墨稀納米片的質量百分比為0.03?0.05%。3.根據權利要求2所述錫基銀石墨烯無鉛復合釬料的制備方法，其特征在于:步驟三中，所述銀石墨稀納米片的質量百分比為0.03%。4.根據權利要求2所述錫基銀石墨烯無鉛復合釬料的制備方法，其特征在于:步驟三中，所述銀石墨稀納米片的質量百分比為0.05%。
【專利摘要】本發明公開了一種錫基銀石墨烯無鉛復合釬料的制備方法，包括將一定量的石墨烯與十二烷基硫酸鈉混合，隨后加入一定量的二甲基甲酰胺，超聲處理2小時，再將一定量的硝酸銀加入混合液，繼續超聲處理，最后得到自制的銀石墨烯納米片；按照不同銀石墨烯質量分數稱量所需的釬料基體粉末，倒入球磨罐球磨5h，將粉末烘干之后放入不銹鋼模具中，置于液壓機下以500Mpa的壓力壓制成型，隨后將冷壓的圓柱體放入高真空管式電阻爐中在175℃下真空燒結2小時，冷卻至室溫后在液壓機下沖劑成圓柱體。本發明選用Ag粒子修飾的石墨烯作為強化材料，以提高納米銀修飾的石墨烯與Sn基體之間的載荷傳遞，從而達到更好的強化效果。
【IPC分類】B23K35/40, B23K35/26
【公開號】CN105171277
【申請號】
【發明人】荊洪陽, 劉暾, 徐連勇, 韓永典, 王麗霞
【申請人】天津大學
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月25日