氟化铷的应用和制备

发布日期:2020/2/18 7:59:45

背景及概述^[1]

氟化铷化学式RbF。分子量104.47。无色立方系晶体。有毒!熔点795℃，沸点1410℃，相对密度3.557，折光率1.398。极易溶于水，溶于稀的氢氟酸溶液，不溶于乙醇、乙醚和氨。其氢氟酸溶液显强酸性并能腐蚀玻璃。

应用^[2-7]

1）制备一种基于水溶性氟化铷的倒置结构聚合物太阳能电池，属于太阳能电池技术领域，采用溶液加工方法在透明电极基板上制备一层氟化铷阴极界面层，然后在其上再制备倒置结构的聚合物太阳能电池。本发明一方面解决了传统的采用金属氧化物阴极界面层的器件所产生的光浴问题，另一方面解决了基于金属氟化物的倒置结构聚合物太阳能电池制备工艺复杂，重复性不好的问题。溶液加工的氟化铷界面层可以与聚合物活性层一起采用连续的溶液加工方法制备，更有利于实现大面积柔性聚合物太阳能电池的工业化生产。另外，这种溶液加工的氟化铷界面材料，还可推广应用到更多的光电器件中，如电致发光二极管，钙钛矿太阳能电池和场效应晶体管等。

2）制备一种适用于铜铝异种金属钎焊的复合钎剂，它是由原料氟化铯50~55%，三氟化铝30~35%、氟化钾3~5%、氟化铷10~12%、氟锗酸钾0.1~1%、二氟化锌0.1~0.5%、氟硼酸钾0.1~0.5%配制而成。本发明复合钎剂采用七种氟化物按比例配制而成，与传统的氯化物钎剂相比，具有不吸湿和无腐蚀的优点；与传统氟化物钎剂相比，活性温度范围显著降低，进一步增加了钎剂的活性；与传统氟化物钎剂相比，采用本发明的复合钎剂在500℃下Zn-15Al钎料在铝合金板上的铺展面积提高40%左右，在520℃下Zn-15Al钎料在铝合金板上的铺展面积提高25%左右。

3）制备一种含有铍镁和铷盐的复合药芯锌铝焊丝，包括由外部金属皮和芯部钎剂粉末构成的焊丝本体，外部金属皮由原料锌80.5~98.5%，银0.01~6.5%，铜0.01~3%，镍0.001~2%，铍0.001~0.5%，镁0.001~1.2%，稀土元素0.001~0.5%，余量为铝配制而成；钎剂粉末由原料氟化铝15~35%，氟化铯30~75%，氟化铷2.5~10%，余量为氟化钾配制而成。本发明还提供了该复合药芯锌铝焊丝的制造方法。本发明的优点在于在钎焊领域现有的Zn-Al-Ag-Cu合金系基础上引入微量的Be、Mg，提高了焊丝的洁净度，不但钎焊接头的质量和可靠性得到保证，且焊丝的抗晶间腐蚀能力也大大提高，从而延缓或抑制了“脆化”现象的发生。

4）制备一种含氟硼酸锌的铯铷钎剂，按质量百分数计，化学成份是：0.001~0.01%的氟化铷，10.0~50.0%的氟化铯，0.01~5.0%的氧化铝，0.01~5.0%的氟化钾，0.001~0.25%的氟硼酸锌，余量为氟化铝。本发明的含有氟硼酸锌的铯铷钎剂，添加了氟硼酸锌并大大减少了氟化铷的使用量，能够实现铝-铝同种金属材料、铝-铜异种材料、铝-钢异种材料以及铝-铝合金材料的钎焊，显著降低材料成本，同时对铝合金、钢表面的FeO、Fe2O3、NiO、Cr2O3等氧化物具有优异的去除能力，并使钎料在母材上具有优良的润湿、铺展性能和渗透性能，钎缝强度可达125MPa~145MPa，可满足空调、冰箱整机行业、制冷配件行业、以及轨道交通、能源工业等行业低成本、高可靠性绿色制造的需要。

5）制备一种可钎焊铝钢及铝铜的含铯铷的钎剂，属于非金属材料类的钎焊材料领域。该钎剂按摩尔数配比是：0.01摩尔(即mol，下同)~0.56摩尔的氟化铷(RbF)，0.15摩尔~0.58摩尔的氟化铯(CsF)，0.001摩尔~0.25摩尔的氧化铝(Al2O3)，0.001摩尔~0.2摩尔的氟化钾(KF)，0.002摩尔~0.05摩尔的氟化镓(GaF3)，0.001摩尔~0.025摩尔的氟化锂(LiF)，0.001摩尔~0.025摩尔的氟化硼(BF3)，余量为氟化铝(AlF3)。本发明是能同时满足“铝-铝”、“铝-铜”、“铝-钢”钎焊技术要求且具有“高活性”的新型助焊剂。

6）制备一种高活性免清洗助焊剂，按质量百分数配比是：45.0%~80.0%的硼酸三甲酯，0.01%~10.0%的丙酮，0.001%~1.0%的氟化铯或氟化铷，0.001%~2.5%的乙醚，余量为甲醇。本发明生产的助焊剂配合Cu-P系等钎料钎焊时，钎料在母材上具有优良的润湿性、流动性，可减少焊接缺陷的产生、并可提高钎缝强度，而仍然具有可阻止钎焊区金属表面氧化，焊后一般也不需要酸洗(免清洗)的特性。