Способ получения модификаторов для силуминов

-.с ТВУ. СО 103 СОВЕТСКИХсОцттллистЙческих РеспувликОПИСАНИЕ ИМтОРСКОМУ СВЩЕтЩЬС(21) 4867663/02(71) Государственный научно-исследовательский,проектный и конструкторский институт сплавов иобработки цветных металлов(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИКАТОРОВДЛЯ СИЛУМИНОВ 57) Использование: в металлургии при разработке комплексного материала для модифицирования завтектичвских силуминов.Сущность: проводят осаждение никель-фосфорного сплава на кремниевых пластийах до соотношения массы никель- фосфорного сплава к массе кремниевых пластин, равного 1/50-1/80. Используют никель-фосфорный сплав, содержащий 4-10 мас% фосфора 1 абл.Изобретение относится к металлургии,в частности к разработке комплексного материала для модифицировэния силуминовразличного состава, используемых приприготовлении высококремнистых алюми; 5ниевых сплавов, предназначенных длядальнейшей прокатки и используемых в качестве Фольговых материалов в электротехнической и электронной технике,Известен способ получения модификатора для силуминов, в котором используютоднородную смесь частиц феррофосфора иметаллического алюминия, которую предварительно прессуют в формы и вводят в расплав модифицируемого сплава. 15Недостаток йзвестного способа заключается в том, что при этом модйфицируемыйсплав загрязняется железом, присутствиекоторого в сплавах, используемых в электротехнической и электронной промьшленности; допускается на уровне не более 0,001мас, Оь.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному реэультату к предложеевному являетсяизвестный способ пблучения модификаторав В котором фосфор ОсаждаОТ на плдс 1 инскремния и в таком виде вводят в расплавсилумина,Недостаток известного способа ззключается в том, что не учитывается состав силумина и количество вводимого в расплавфосфора, что не Обеспечивает стабильнуюстепень модифицйрования расплава и достижейие высокого уровня свойств литой 35Заготовки, Кроме. того, фосфор на поверхности кремниевых пластин находится в видесплава никель-Фосфор. При этом никель всилуминах для полупроводниковой техникиявляется нежелательной примесью, поскольку он загрязняет сплав и образуетинтерметаллические соединения, охрупчивающие силумины и снижающие его вй 1 астические свойства.Поскольку известный способ не регламентирует количественного введенияникель-фосфорного сплава в составе силуминов, то при использовании известноготехнического решения не достигается высокая степень модифицирования расплава. 50Поста елен ная цель достигается способом получения модификатора для силуминов, включающим осаясдепие нэкремниевых пластинах никель-фосфорногосплава, в котором Осаждение осуществляют 55до соотношения массы никель-фосФорногосплава к массе кремниевых пластин, равного 1/50-1/80,Кроме того, для повышения степени модифицирования заэвтектических силуминов используют никель-фосфорный сплав, содержащий 4-10 мас. фосфора,Способ осуществляется следующим образом;Пластины кремния помещают в раствор, содержащий, г/л:Хлористый никель 30-35Гидрофосфат натрия . 10-12Хлористый алюминий 50-60Лимонная кислота 50-72В результате на поверхности пластиныкремния осаждается сплав никель-фосфор,содержащий 4-10 Фосфора, причем толщину пластин кремния подбирают так, чтобы отношение массы никель-фосфорногосплава к массе кремниевых пластин составляло 1/50-1/80, Такой модификатор обеспечивает одновременное введение врасплав заданного количества кремния приприготовлении силумина й строго определенное количество модифицирующей добавки фосфора. Это позволяет. получатьсплавы алюминия с кремнием любого соста-.ва с модифицированной, измельченнойструктурой,Предлагаемый способ получения модификатора Обеспечивает возможность Формирования на поверхности кремниевыхпластин сплава никель-фосфор, которыйпопадая в расплав алюминия, образуетйА 1 з. Указанная фаза повышает прочностьсплава, увеличивая его технологичность иявляется модификатором, способствующимсовместно с фосфором измельчению частицкрем.ния,Никель в указанных количествах не приводит к снижению электрических свойстввыпрямительных элементов из-эа своихфизико-химических свойств. При этом модифицирующий эФФект Фазы ВАз превосходит неблагоприятное влияние никеля вСПЛаВЕ В кОЛИЧЕСтаак, ДОПУСТИМЫХ ЕгО СОдержанием,При отношении массы осажденного наповерхности кремниевых пластин никельфосфорного сплава в массе кремния более1/50 эффект модифицирования практически не увеличивается, однако повышаетсяколичество нйкеля в сплаве, что приводит кего охрупчиванию и снижению электрических свойств электронных приборов,При отношении менее 1/80 слабо проЯвляется эффект модифицйрования,Ври Содержании фосфора в сплаве никель-.фосФор менее 4 эффект модифицирования незначителей, размер частицкремния уменьшается до 10 мкм, что недостаточно.При содержании Фосфора в сплаве более 10;ь эффект модифицирования заэвтекСредний размер частиц сплава сплава доз втектичеКоличество МодификаторОтношениемассы охОтносимКоличество фосфора е никельфосфорном покрытии,кремния в сплаве, О; тельное удлинение литой заготовки, )ьлажденного никельфосфорного сплава к ского состава) и34-35 7,7 - 8,0 Известный Кремний с никельфосФорным по- крытием 9 Я Предлагаемый 22,7-24,0 1/50 тических силуминов снижается, огрубляется струкура, увеличивается размер частиц кремния и снижается пластичность,Заданное количество фосфора в сплаве и соотношение массы осажденного никельфосфорногосплава к массе кремния, равное 1/50-1/80 позволяет получать максимальный эффект модифицирования вне зависимости от состава сплава (количества кремния в силумине). Получаемая структура сплава всегда стабильна вне зависимостй от содержания кремния,Изобретение иллюстрируется на следующих примерах,Пластины кремния покрывали химическим путем сплавом никель-Фосфор. Технология никелировэния сводится к следующему, Раствор, Содержащий, г/л:Хлористый никель 30-36 Гипофосфат натрия 10-12 Хлористый аммоний 50 - 60 Лимонная кислота, 50-72 доводили до кипения. В раствор добавляли водный аммиак до получения синего цвета и опускали пластины кремния. Длительность выдержки кремния в растворе составляла 5 - 10 мин.Для никелирования использовали пластины кремния диаметром 32 мм и толщиной 0,4-0,7 мм, При никелировании в течение 10 мин в растворе состава, г/л.Хлористый никель 30Гипофосфат натрия 105 Хлористый аммоний 50Лимонная кислота 50на пластинах толщиной 0,4 мм осаждаетсяслой никель-фосфорного сплава с отношением массы никеля к массе кремниевых пла 10 стин равной 1/50, а на пластинах кремниятолщиной 0;7 мм отношение массы никель-фосфорного сплава к пластинам кремниясоставляет 1/80.Регулируя состав раствора солей15 уменьшение илиувеличение количества ги-пофосфата натрия и хлористого никеля вукаэанных пределах), добивались изменения содержания фосфора в никелевом покрытии. Примеры получения различного20 состава модификатора и полученные свойства сплавов приведены в таблице,Как видноиз данных таблицы, предложенный способ получения модификатораобеспечивает повышение пластичности си 25 луминов различного состава более чем в 3. раза и способствует измельчению структуры сплава более чем в 4 раза,(56) Авторское свидетельство СССР30 3 Ф 384920, кл. С 22 С 1/04, 1971.ОтносительКоличество Отйошениемассы охСпособ обработкизаготовки массе кремния ского состава),мкм1/50 1/80 1/50 Известный Предлагае- мый 1/68 1/80 4;6 - 5,0 4,8-5,2 4 3 17,0 17;0 Формула изобретения1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИКАТОРОВ ДЛЯ СИЛУМИНОВ, включающий ,осаждение на кремниевых пластинах никель-фосфорного сплава, отличающийся 5 :тем, что, с целью повышения степени модифицирования сплава, осаждение осуществляют до соотношения массы никельфосфорного сплава к массе кремниевых пластин, равного 1/50 - 1/ВО,2, Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения степени модифицирования заэвтектических силуминов, используют никель-фосфорныйл сплав, содержащйй 4 - 10 мас,7; фосфора,Составитель А, ЗенцовРедактор М, Стрельникова Техред М.Моргентал Корректор О.Густа Заказ 110 Тираж ПодписноеНПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 лажденного никельфосфорного сплава к 9,8 9,8 17,0 17,0 Средний размер частиц сплава (сплава до- эвтектического состава) ичастиц кремния (сплава до- звтектиче 5-7 6-7 47-52 5