Теплоаккумулирующий сплав на основе висмута

 

Изобретение относится к сплавам на основе висмута, предназначенным для использования в термостабилизирующих устройствах радиои оптикоэлектронных приборах ,в частности, для теплоотвода от анода в генераторах сверхвысокой частоты (СВЧ) в температурной области 90-120°С и тепловых потоках 4-6 Вт/см<SP POS="POST">2</SP>. Цель изобретения - снижение температуры плавления и увеличение теплопроводности сплава, что достигается дополнительным содержанием цинка, алюминия и меди. Сплав на основе висмута содержит, мас.%: олово 24,0-29,0

кадмий 18,0-23,0

цинк 4,0-7,0

алюминий 0,5-2,0

медь 2,0-4,0

висмут остальное. Сплав имеет следующие свойства: температура плавления: 99,6-217°С

теплота плавления 34,5-55 Дж/г

величина переохлаждения не более 1°С

теплопроводность при 115°С 18,4-25 Вт/(м.К). 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 С 22 С 12/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4301601/31-02 (22) 07.09.87 (46) 30.04.89. Бюл. 11 16 (71) Краснодарский политехнический институт (72) В.Н.Данилин, С.П.Доценко, P.À.Ïåòðåíêî, Л.Ф.Свириденко и Л.В.Боровская (53) 669.765(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1104890, кл. С 22 С 12/00, 1983.

Хряпин В.Е., Лакедемонский А.В.

Справочник паяльщика, М.: Машиностроение, 1974, с. 34, (54) ТЕПЛОАККУМУЛИРУ10ЩИЙ СПЛАВ НА

ОСНОВЕ ВИСМУТА (57) Изобретение относится к сплавом на основе висмута, предназначенным для использования в термостабили1

Изобретение относится к металлургии сплавов на основе висмута, предназначенных для использования в термостабилизирующих устройствах радиои оптикоэлектронных приборах, в частности, для теплоотвода от анода в генераторах сверх высокой частоты (СВЧ) в температурной области от 90 до 125 С и тепловых потоках

4-6 Вт/см .

Цель из.обретения — снижение температуры плавления и увеличения теплопроводности сплава.

Для опробования предложенного сплава были приготовлены композиции, состав которых. приведен в табл. 1. зирующих устройствах радио- и оптикоэлектронных приборах, в частности для теплоотвода от анода в генераторах сверхвысокой частоты (СВЧ) в температурной области 90-120"С и тепловых потоках 4-6 Вт/см . Цель изобретения — снижение температуры плавления и увеличение теплопроводности сплава, что достигается дополнительным содержанием цинка, алюминия и меди. Сплав на основе висмута содержит, мас.7: олово 24,0-29,0; кадмий 18,0-23,0; цинк 4,0-7,0; алюминий 0,5-2,0; медь 2,0-4,0; висмут остальное.

Сплав имеет следующие свойства: температура плавления 99,6-217 С; тепло- а та плавления 34,5-55 Дж/г; величина переохлаждения не более 1 С; теплопроводность при 115 С 18,4-25 Вт/

/(м.К). 2 табл.

Опробованные составы сплавов приготавливали следующим образом.

В алундовый тигель загружали рассчитанные количества олова, кадмия, цинка, алюминия, меди и висмута чистотой не менее 99,9Х. Тигель с содержимым помещали в муфельную печь, разогретую до 400+50 С и выдерживали до полного растворения компонентов, периодически перемешивая расплав.

Затем расплав охлаждали до комнатной температуры. Измеряли температуру плавления; теплоту плавления сплава в температурном интервале от начала плавления до 110 С; теплопроводность о

1475956

Величина переохлаждения сплава не более 1 С. формула изобретения

Таблица 1

Содержание компонентов, мас.7

1 1 1 1 1

Сплав Состав сплава

Олово Кадмий Цинк Алюминий Медь Висмут

Предложенный

2,0 Остальное

4,0

2,8

24 О 18 О 4 О 0 5

29 О 23 0 7 0 2 О

27 0 20 6 6 0 1 2

Извест" ный

26,0 20,0

Таблица 2

Температура, С о оличесто эвтекКоэффициент эффективности аккумулирования тепла Q М, Дж. Вт/.

r,ì.Ê

Теплота

Теплопроводность

Л, Вт/(М,К

Состав сплава бплав плавления, Q, Полного

Эвтектической тики, мас.7.

Дж/г расплавления части сплава

Предложенный

867,5

853,2

48 18,4

34,5 25

55 23

54 15,8

134 92

217 86

115,2 95

103 100

1 99,6

2 99,6

3 99,6

Известный 4 103

Составитель Л. Шевелева

Редактор М, Недолуженко Техред М.Дидык Корректор С. Шекмар

Заказ 2125/24 Тираж 577 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 при температуре 115ОС, количество энтектики, плавящейся при 99,6+3 С..

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Как видно из данных табл, 2, температура плавления эвтектнки предложенного сплава на 3,4+0,3 С меньше температуры плавления эвт.=.ктики известного сплава. 10

Теплопроводность предложенного сплава в 1,45 раза больше, а теплота плавления практически не изменилась за счет подбора оптимального состава, что позволяет снизить перегрев охо лаждаемой поверхности до 15-22 С, допустимый для определенных тепловыделяющих деталей, например, аноды в СВЧ-приборах, статоры специальных пусковых двигателей. 20

Теплоаккумулирующий сплав на основе висмута, содержащий олово, кадмий, отличающийся тем, что, с целью снижения температуры плавления и увеличения теплопроводности, он дополнительно содержит цинк, алюминий и медь при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Олово 24,0-29,0

Кадмий 18,0-23,0

Цинк 4,0-7,0

Алюминий 0,5-2,0

Медь 2,0-4, О

Висмут Остальное