[發明專利]銀氧化錫/銅復合電觸頭及其制備方法

有效

• 申請號: 200810059302.0
• 申請日: 2008-01-14
• 公開（公告）號: CN101217074A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 謝平云;鄭元龍;黃文鋒
• 申請（專利權）人: 中希合金有限公司
• 主分類號: H01H1/023
• 分類號: H01H1/023;H01H11/04;C22C1/04
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技術領域

本發明涉及一種銀氧化錫/銅復合電觸頭及其制備方法，屬于金屬基復合材料技術領域。

技術背景

電觸頭是繼電器、接觸器等電器開關的關鍵元件，其性能的好壞直接影響電器開關運行的可靠性和使用壽命。長期以來國內外的電器行業大量使用銀氧化鎘觸頭材料，但銀氧化鎘材料有一定的毒性。隨著人們生活水平的提高，人們對電器的綜合性能的要求也越來越高，銀氧化錫材料是當前可在大范圍內取代銀氧化鎘材料的環保型觸頭材料。

目前國內外大多采用“內氧化法”和“粉末冶金法”研制生產銀氧化錫觸頭材料，這兩種方法生產的銀氧化錫觸頭均為整體全銀觸頭，這些工藝的不足之處為：觸頭材料整體含銀量高、生產成本高，同時，對產品的氧化錫含量都有一定限制。

發明內容

本發明的目的在于克服“內氧化法”和“粉末冶金法”生產銀氧化錫觸頭的不足之處，提供一種新的銀氧化錫/銅復合的電觸頭材料及其制備方法，該電觸頭具有電導率高，組織均勻細致、工作層與焊結層結合強度高、抗熔焊、耐電弧燒損等特點，其制備工藝簡單、成本低。

本發明是通過下述技術方案加以實現的：一種銀氧化錫/銅復合電觸頭，電觸頭材料工作層是由銀、氧化錫和混合稀土氧化物組成，各組分重量含量為：85％～94％Ag，6％～15％SnO₂，0.1％～2.0％混合稀土氧化物，焊接層為T₂銅。SnO₂重量含量優選為8～12％。混合稀土氧化物是氧化鈰、氧化鑭、氧化釔的混合物。

一種采用上述材料的銀氧化錫/銅復合電觸頭的制備方法，其過程主要包括先將銀錫按一定比例配比后在中頻爐內熔煉，然后用高壓水霧化設備進行合金霧化，霧化后烘干成粉末，篩選，裝入內氧化爐在一定溫度和氧氣壓下進行氧化，氧化后通過冷等靜壓加工成坯錠，然后進行燒結、擠壓成板材后，再與銅復合軋制得到成品。其特征在于，包括以下步驟：

1)熔煉霧化制備銀錫合金粉，以Ag錠、Sn錠和混合稀土并按三者重量比：85％～94％∶4.7％～11.8％∶0.1％～1.7％。

2)將銀錫合金粉烘干篩選后，將粒度在100目～300目的粉末裝入內氧化爐進行氧化，氧化時溫度控制在400℃～800℃，氧氣壓保持在0.2MPa～0.8MPa，經2h～10h氧化后取出檢測。

3)銀氧化錫預氧化粉檢測符合要求后，在100MPa～250MPa等靜壓壓強下將預氧化后的粉末壓制成坯料。

4)在高溫燒結爐中對壓制成形的坯料燒結，在氮氣氣氛保護下，燒結溫度750℃～900℃，燒結時間1～10h，擠壓模具的預熱溫度為100℃～400℃，擠壓速度為3?m/min～8m/min，擠壓比為10～120，擠壓后的銀氧化錫板材厚度為3mm～7mm。

5)T₂銅板材厚度為6mm～12mm。

6)將銀氧化錫板材、T₂銅板接觸面清洗干凈、烘干，打孔后用銅鉚釘固定。

7)在高溫燒結爐中對固定好的銀氧化錫/銅坯料燒結，在氮氣氣氛保護下，燒結溫度500℃～800℃，燒結時間0.5h～5h，復合軋制變形量為50％～70％，復合軋制后的銀氧化錫/銅板材厚度為3mm～6mm。

8)復合軋制后的銀氧化錫/銅板材經軋制成帶材，帶材厚度為0.5mm～2.8mm。

9)將帶材沖制成觸頭，經表面處理后即可制成銀氧化錫/銅復合電觸頭。

本發明的優點在于：

1.銀、錫及混合稀土按一定比例配比后在中頻爐內熔制，保證了銀錫合金成分分布的均勻性。

2.銀錫合金粉在內氧化爐中氧化，使材料的晶粒細化、組織均勻、微觀結構不出現偏析，消除氧化物貧脊區。

3.采用等靜壓、擠壓加工成板材，從而使銀氧化錫的合金組織均勻性更好，使產品的物理性能及電性能明顯提高。

4.采用大變形量復合軋制制備的銀氧化錫/銅復合材料，銀氧化錫與銅基體之間結合牢固，這種復合觸頭材料的工作層保留銀合金材料，焊接面為銅合金材料，達到各組元成分的特性不僅能夠得以保留和充分發揮，并因復合效應而產生十分有益的綜合性能，而且有效地節約貴金屬白銀，降低電觸頭材料成本，是全銀觸頭產品價格的40～60％。

由于本發明配方、工藝合理，生產出來的電觸頭具有電導率高，組織均勻細致、工作層與焊結層結合強度高、抗熔焊、耐電弧燒損等特點，

附圖說明

圖1為本發明的工藝流程圖。

具體實施方式