[發明專利]電接觸元件用的銅基材料

有效

• 申請號: 200710043087.0
• 申請日: 2007-06-29
• 公開（公告）號: CN101335102A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: 黃健
• 申請（專利權）人: 上海寶鋼工業檢測公司
• 主分類號: H01B1/02
• 分類號: H01B1/02;H01H1/025;H01H1/02
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所
• 代理人: 張恒康

技術領域

本發明涉及電接觸元件，尤其涉及一種電接觸元件用的材料。?

背景技術

目前，電接觸元件制造材料主要是銀基復合材料，典型的材料為AgCdO(氧化鎘銀)，由于此材料主要包括銀、鎘，因此價格高，并且制造和使用中對環境造成嚴重污染，因此有必要新的廉價且無污染的新型無銀觸頭材料代替傳統的銀基復合材料。?

發明內容

本發明旨在解決現有技術的上述缺陷，提供一種電接觸元件用的銅基材料。本發明的銅基材料不僅滿足電接觸元件使用要求，且價格低，生產使用當中不會產生污染。?

一種電接觸元件用的銅基材料，它包括67～70％的銅和25～28％的Ni3Ti，余量為元素周期表中第五、第六副族的金屬元素和稀土元素中的一種或幾種。?

所述的電接觸元件用的銅基材料，其特征在于，所述的余量的金屬元素為鈮、鉬、鎢、釹、鈷元素中的一種或幾種。?

所述的電接觸元件用的銅基材料，其特征在于，所述稀土元素為鈰、鐠、釹元素的一種或幾種。?

本發明以銅基材料取代銀基材料作為新型的電接觸材料，既提高了勞動生產率，又降低了成本，同時減少了對環境的污染，還節約貴重金屬，成為一種新型的電接觸材料。?

具體實施方式

本發明公開的電接觸元件用的銅基材料，它包括：67～70％的銅(Cu)和25～28％的鎳三鈦(Ni3Ti)，余量為元素周期表中第五、第六副族的金屬元素，如鈮(Nb)、鉬(Mo)、鎢(W)和鈷(Co)元素中的一種或幾種以及稀土元素中的一種或幾種稀土元素，如為鈰(Ce)、鐠(Pr)和釹(Nd)元素的一種或幾種。?

在本發明的一個較佳實施例中，本發明的電接觸元件用的銅基材料，它包括68％的銅(Cu)、26.5％的鎳三鈦(Ni3Ti)、總量為4％鈮(Nb)、鉬(Mo)、鎢(W)、鈷(Co)三種元素組合物和總量為1.5％的鈰(Ce)、鐠(Pr)和釹(Nd)三種元素的組合物?

作為本發明的另一個較佳實施例中，所述各組合物成分當中，各組分含量為均分。?

對本發明較佳實施例的材料作各種性能的測定比較結果如下：?

電學性能研究?

A.鑄態的銅基材料電接觸材料與AgCdO的電學性能比較實驗?

(1)將銅基材料制成觸點用于T-90等通用繼電器進行試驗。采用三種觸點配對形成(新型銅基材料靜觸點—新型銅基材料動觸點；新型銅基材料靜觸點—AgCdO/Cu靜觸點；AgCdO/Cu靜觸點—新型銅基材料動觸點)，兩種加載方式(動觸點連接電源正極；動觸點連接電源負極)進行組合電器壽命試驗觀察和測試。?

(2)進行了的新型銅基材料與AgCdO/Cu耐環境及化學腐蝕的對比觀察試驗。?

(3)進行了新型銅基材料觸點與AgCdO/Cu及其他Ag基材料觸點耐電負載對比試驗。?

(4)實驗結果?

T-90繼電器，一組轉換觸點，觸點負載：10A30V?d.c.(浪涌為20A40Vd.c.)，動作速率為2次/秒，試驗情況如下：?

新型銅基材料靜觸點(電源負極)-----AgCdO/Cu動觸點(電源正極)，初始接觸電阻小于40mΩ，試驗中電弧較小，接觸壓降低而穩定，2×10⁶次后產品失效，新型銅基材料觸點基本無腐蝕。

AgCdO/Cu靜觸點(電源負極)-----AgCdO/Cu動觸點(電源正極)，初始接觸電阻小于50mΩ，試驗中電弧較大，但接觸壓降低而穩定，3×10⁵次連續出現斷開失效，動，靜觸點腐蝕均很嚴重。?

新型銅基材料動觸點(電源負極)------AgCdO/Cu靜觸點(電源正極)初始接觸電阻小于40mΩ，試驗中電弧較小，接觸壓降低而問地，1×10⁶次后產品無失效，新型銅基材料動觸點基本無腐蝕。?

AgCdO/Cu動觸點((電源負極)------AgCdO/Cu靜觸點(電源正極)，初始接觸電阻小于50mΩ，試驗中電弧較大，但接觸壓降低而穩定，2.5×10⁵次連續出現斷開失效，動、靜觸點腐蝕均很嚴重。?

B.鑄態、固溶、時效時的銅基材料電接觸材料電學性能比較實驗?

(1)本次實驗是以固態、固溶、時效三種狀態模式的銅材作為PR-195產品的動觸點做的電器壽命實驗。?

(2)三種狀態模式的觸點材料在實驗中作為負載電源的正極，負極為銀氧化錫材料。?