Vật liệu hợp kim thiếc hàn có tầm quan trọng lớn trong lĩnh vực sản xuất các mạch điện tử và hợp kim hàn được sử dụng rộng rãi nhất là hợp kim thiếc-chì (Sn-Pb). Ngành công nghiệp điện tử đã sử dụng Sn-Pb trong hơn 50 năm, nhưng sự hiện diện của chì lại gây ảnh hưởng đến môi trường cũng như sức khoẻ của người tiêu dùng. Theo số liệu thống kê về tình hình sử dụng thiếc của Viện nghiên cứu thiếc quốc tế (ITRI), hàng năm lượng thiếc sử dụng trong lĩnh vực thiếc hàn rất lớn, chiếm 30 ÷ 40 % sản lượng toàn thế giới và dự báo có xu hướng gia tăng do chiến lược mở rộng của các tập đoàn công nghệ sản xuất thiết bị điện, điện tử. Bên cạnh đó, kem thiếc hàn không chì sử dụng làm nguyên liệu sản xuất cho các nhà máy sản xuất linh kiện, thiết bị điện tử, thiết bị điện…trong nước hiện nay hoàn toàn phải nhập khẩu khiến các đơn vị sản xuất trong nước (sử dụng thiếc hàn không chì làm nguyên liệu) bị phụ thuộc vào thị trường thế giới. Một bất cập khác, nước ta có sản lượng thiếc hàng năm đạt trên 2.500 tấn, một phần dùng cho các ngành công nghiệp trong nước, còn lại phần lớn là xuất khẩu, tuy nhiên sau đó lại phải nhập khẩu các loại thành phẩm thiếc hàn không chì với giá thành khá cao. Điều này không những tạo ra sự hạn chế bởi sự phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu của thế giới đối với các ngành công nghiệp trong nước dẫn đến giá thành sản phẩm ở mức cao mà còn gây lãng phí nguồn tài nguyên và làm giảm hiệu quả kinh tế đối với ngành khai thác và chế biến khoáng sản trong nước.

Đứng trước thực trạng đó, vấn đề nghiên cứu công nghệ sản xuất kem thiếc hàn không chì nói chung và mác SAC305 nói riêng là rất cần thiết. Năm 2019, ThS. Trần Thụy Thúy Vi cùng với các cộng sự tại Viện khoa học và công nghệ mỏ - luyện kim đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu thử nghiệm qui trình sản xuất hợp kim thiếc hàn không chì dạng kem”.

Đề tài hướng đến thực hiện các mục tiêu sau: xây dựng quy trình công nghệ sản xuất thiếc hàn không chì dạng kem; tiến hành nghiên cứu xây dựng quy trình tổng hợp nano hợp kim thiếc hàn SAC305 (Sn=96,5%; Ag=3,0%; Cu=0,5%); nghiên cứu xây dựng quy trình tổng hợp kem thiếc hàn từ nano hợp kim đã được tổng hợp trên; và tiến hành sản xuất 1,0 kg sản phẩm theo quy trình nghiên cứu.

Đề tài nghiên cứu thành công quy trình tổng hợp bột hợp kim hàn SAC305 có thành phần Sn96,5%-Ag3,0%-Cu0,5%, thành công bằng phương pháp khử hóa học, sử dụng tác nhân khử NaBH4 với tỷ lệ NaBH4/SAC là 4, tỷ lệ chất ổn định PVP/SAC là 0,5, dung môi là nước. Bột hợp kim có kích thước hạt khá đồng đều, độ tinh khiết cao. Quy trình tổng hợp đơn giản, an toàn và thân thiện với môi trường. Hàm lượng bạc và đồng trong hợp kim được kiểm soát tốt trong quá trình phản ứng. Đề tài đã nghiên cứu điều chế thành công kem hàn từ bột hợp kim hàn SAC305 với chất trợ dung hàn No-Clean. Đề tài đã chế tạo thành công 1,0 kg kem hàn từ bột hợp kim hàn SAC305, chất lượng kem hàn đã được công ty Điện Quang đánh giá đạt chất lượng với góc thấm ướt.

Việc nghiên cứu, sản xuất kem thiếc hàn không chì, bên cạnh sự đóng góp tích cực cho công tác bảo vệ môi trường còn góp phần thúc đẩy các ngành công nghiệp, đặc biệt là các ngành công nghệ cao, các ngành công nghệ vật liệu mới trong nước phát triển.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 17634/2019) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

N.P.D (NASATI)