本發(fā)明屬于精密電阻，具體涉及精密電阻合金箔材及其制備方法。

背景技術：

1、精密電阻一般是指阻值為0.1-20mω、允許偏差在±2％-±0.001％的電阻元件。精密電阻在電路中主要發(fā)揮控制電壓、限流保護和監(jiān)控電量等作用，也可用作時間電路元件和傳感器，在電子儀器、移動通信、航空航天和自動控制等領域具有非常重要的作用。

2、精密電阻合金是精密電阻的核心材料，其電阻需具有高度的精確性及穩(wěn)定性。精確性是指在外界溫度等參數(shù)改變的情況下，阻值仍保持在較小范圍波動；穩(wěn)定性是指隨時間變化，阻值變化控制在一定范圍內。此外，為了適應電子器件小型化的發(fā)展趨勢，還需要精密電阻合金具有高的電阻率以減小電阻元件的尺寸。

3、精密電阻合金主要分為cu-mn、ag-mn、au-cr、cu-ni、ni-cr、fe-cr-al等系列。不同系列、不同參數(shù)配比的精密電阻合金的性能均不相同，其適用場合也不相同。如6j20合金(以鎳、銅、錳、鋅為主要成分)具有較高的電阻率、較低的電阻溫度系數(shù)、導電性略差，適用于制作各種測量儀器、儀表等電阻元件；6j22合金(以鎳、鉻、鋁、鐵為主要成份)具有優(yōu)異的電阻率和穩(wěn)定性、較低的電阻溫度系數(shù)與對銅熱電動勢，適用于制作各種測量儀器、儀表中的精密電阻元件。

4、隨著尖端科學技術的高速發(fā)展，電子器件越來越高精密化，對精密電阻元件的要求也越來越高。因此需要進一步降低電阻溫度系數(shù)、減小電阻值年變化率，以獲取更高的精確性及穩(wěn)定性。在實現(xiàn)過程中需要解決兩個問題：一是精密電阻合金的原料和比例；二是箔材的制備工藝?，F(xiàn)有技術中，雖然有公開一些精密電阻合金的成分和配比，但是各項性能仍有提升空間。對精密電阻合金箔材的公開內容較少。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對現(xiàn)有精密電阻合金箔材性能有提升空間的不足，提供一種精密電阻合金箔材，在精密電阻合金箔材的電阻溫度系數(shù)、電阻率、電阻值年變化率、加工性能這些方面中的至少一個進行改進。本發(fā)明同時針對現(xiàn)有精密電阻合金箔材加工工藝存在的不足，提供一種精密電阻合金箔材的制備方法。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：精密電阻合金箔材，由cr、al、fe、w、ti、zr、ce、ni組成，其中各元素質量百分比為：20.4～20.8％?cr、2.4～2.8％?al、1～2％fe、6.5～7.0％?w、4.2～4.7％?ti、3.5～3.9％?zr、0.2～0.6％?ce，余量為ni。

3、作為改進，各元素質量百分比為：20.6％?cr、2.5％?al、1.5～1.8％?fe、6.6％?w、4.4～4.5％?ti、3.6～3.7％?zr、0.3～0.5％?ce，余量為ni。

4、精密電阻合金箔材的制備方法，包括以下步驟：

5、步驟s1、按前述的成分和配比配備金屬原料；

6、步驟s2、將配備得到的金屬原料熔煉澆鑄，得到鑄態(tài)合金；

7、步驟s3、對鑄態(tài)合金進行均勻化退火處理，然后進行表面處理，去除合金表面氧化物，再進行三向自由鍛造，得到鍛造合金；

8、步驟s4、對鍛造合金進行表面處理，去除合金表面氧化物，再進行多道次熱軋，熱軋每一道次溫度均高于上一道次溫度，每一道次熱軋結束后均進行一次退火處理，在倒數(shù)第二道次熱軋結束后，對鍛造合金先后進行一次固溶處理和一次時效處理，倒數(shù)第二次退火處理步驟在時效處理之后；

9、步驟s5、熱軋完成后，對合金再先后進行一次固溶處理和一次時效處理；

10、步驟s6、時效完成后，再進行多道次冷軋，冷軋每一道次溫度均低于上一道次溫度；

11、步驟s7、冷軋完成后，再先后進行一次固溶處理和一次時效處理；

12、步驟s8、時效完成后，進行退火處理，制得精密電阻合金箔材。

13、作為制備方法的改進，步驟s1中，還包括對金屬原料進行除雜預處理，除雜預處理的具體方法為：依次進行去離子水超聲清洗、酸洗、醇洗，最后烘干備用。

14、作為制備方法的改進，步驟s2中，熔煉澆鑄處理的具體方法為：控制溫度在1200-1300℃，待金屬原料全部熔融后攪拌一段時間，靜置后澆鑄到模具中，隨后采用水淬快速冷卻進行脫模，獲得鑄態(tài)電阻合金。

15、作為制備方法的改進，步驟s3中，均勻化退火的溫度為960-1050℃，保溫時間為2.5-3h；三向自由鍛造的溫度為850-950℃，鍛造結束后保持鍛造溫度2-2.5h作為不完全退火處理。

16、作為制備方法的改進，步驟s4中，第一道次熱軋變形量為60-65％，之后每一道次變形量減少4-5％；熱軋完成后的材料厚度為1.00-2.00mm；第一道次熱軋的溫度為800℃，之后每一道次溫度相較于上一道次升高50℃。

17、作為制備方法的改進，步驟s4、步驟s5與步驟s7中的固溶處理溫度均為900-950℃，保持7-8h；時效處理溫度均為400-450℃，保持0.4-0.6h。

18、作為制備方法的改進，步驟s4中，退火處理溫度為450-550℃，保持1-1.5h，隨爐溫退火；步驟s8中的退火溫度為300-350℃，保持1-1.5h，隨爐溫退火。

19、作為制備方法的改進，步驟s6中，第一道次冷軋?zhí)幚聿捎闷溯佨垯C，將材料軋制為0.10-0.50mm的片材；第二道次冷軋?zhí)幚聿捎枚佨垯C，將材料軋制為0.005-0.01mm的箔材；第三道次冷軋?zhí)幚聿捎萌佨垯C，將材料軋制為的0.001-0.005mm的箔材；第一道次冷軋的溫度為400℃，之后每一道次溫度相較于上一道次降低50℃。

20、本發(fā)明的精密電阻合金箔材，對合金成分與配比進行合理的設計，提高了合金的性能與加工性能：

21、由ni、cr、al、fe、ti、w、zr、ce經過合理的配比設計制成的，ni、cr、fe、ti、w、zr屬于過渡金屬元素，其次外層軌道尚未填滿，形成合金時，異類原子的外層電子進入未填滿的此外層軌道，形成有序結構，這使異類原子之間的交互作用能強于同類原子的交互作用能，更有利于外層電子進入內層軌道，減少自由電子數(shù)量，提高電阻率；

22、fe(0.127nm)、ni(0.124nm)、cr(0.127nm)的原子半徑相近，固溶在點陣中引起的晶格畸變較小，更容易均勻分布于晶體內，不會對晶界產生拖曳作用，al(0.143nm)、ti(0.147nm)、w(0.137nm)、zr(0.160nm)與fe、ni、cr的原子半徑相差較大，為了減小畸變、降低能量，固溶的al、ti、w、zr更傾向偏聚于晶界，從而抑制再結晶過程中的晶界遷移，產生細化晶粒的作用，而晶粒的大小與電阻溫度系數(shù)成正比，細化晶粒后，電阻溫度系數(shù)降低；

23、ce作為稀土元素，與s(硫)等雜質元素具有較大的親和力，優(yōu)先與雜質元素結合成難熔化合物，可消除合金晶界上的脆性相、細化夾雜物尺寸，從而改善合金的熱加工性能。

24、本發(fā)明的精密電阻合金箔材的制備方法，具有以下優(yōu)點：

25、采用先熱軋后冷軋的處理方法，將合金軋制成符合厚度標準要求的金屬箔，在熱軋倒數(shù)第二道次與最后一道次后分別進行固溶與時效處理，固溶處理有利于提高合金的加工性能以及在固溶過程中，合金的空位濃度增加，有利于提高電阻率，也因為空位濃度增加，產生了過剩空位，過剩空位本身不穩(wěn)定性高，導致空位遷移率提高，空位在遷移過程中因擴散而堙滅，過剩空位湮滅又會引起電阻率下降，因此，固溶后馬上進行時效處理，固溶體在快速冷卻過程中，空位來不及擴散湮滅就被消除，有利于保留合金的高電阻率性能以及提高電阻穩(wěn)定性，在最后一道次冷軋后馬上升溫進行固溶處理后再時效、退火，同樣是利用合金特性以及上述原理穩(wěn)定合金的高電阻率與低電阻系數(shù)；

26、固溶處理伴隨的晶界移動會導致晶粒尺寸逐漸增大，而晶粒尺寸增大會導致電阻溫度系數(shù)升高，因此本發(fā)明對合金成分進行精細配比，利用上述金屬本身的相互作用減弱甚至消除固溶伴隨而來的缺陷，使本發(fā)明制備的金屬箔既保留低電阻溫度系數(shù)，又具有高電阻率；

27、箔材的制備比帶材、線材、絲材的制備難度更大，對工藝參數(shù)、工藝條件的要求更高，本發(fā)明的制備方法，制備步驟易操作，適合工業(yè)化生產，能夠制得品質穩(wěn)定的精密電阻合金箔材。