[發明專利]Ag基電觸頭材料及其制備方法

有效

• 申請號: 200910196281.1
• 申請日: 2009-09-24
• 公開（公告）號: CN101707146A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 陳樂生;甘可可;祁更新;陳曉
• 申請（專利權）人: 溫州宏豐電工合金有限公司
• 主分類號: H01H1/0233
• 分類號: H01H1/0233;H01H11/04;C22C5/06;C22C1/05;C22F1/14;B22F3/16
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技術領域

本發明涉及一種粉末合金材料技術領域的電觸頭材料，具體地說，涉及的是 一種Ag基電觸頭材料及其制備方法。

背景技術

Ag基觸頭材料具有良好的導電、導熱性能，接觸電阻低而穩定，抗侵蝕性 能優良等優點。現在Ag基電觸頭材料的主要增強相種類有C、WC、W、Ni、 SnO₂、CdO、ZnO等物質，增強相主要加入方式是以顆粒形式加入。如文獻： 吳春萍在《云南冶金》2005(34)1上發表的“銀基電接觸材料”一文中指出 Ag-石墨材料具有優良的抗熔焊特性，但是由于在使用過程中Ag-C材料電弧轉 移速度緩慢，從而容易造成材料局部融化加劇，同時由于石墨顆粒與Ag金屬潤 濕不良，從而使得Ag-C材料在使用過程中存在耐電弧燒蝕能力弱的問題。

發明內容

本發明針對上述現有技術存在的不足和缺陷，提供一種碳素材料增強的Ag 基電觸頭材料及其制備方法，該材料采用液相沉積表面預處理的方法在碳素粉體 材料表面沉積微細的W或Ni顆粒，從而在微觀層面上實現了混雜增強的效果， 結合各增強相的優點，使得材料具有優良的電學及力學性能。

為實現上述的目的，本發明采用的技術解決方案是：

本發明提供一種Ag基電觸頭材料，其包含的組分及重量百分比含量為：1％≤ 碳素材料(C)≤5％、0.5％≤添加劑≤5％，余量為銀；所述添加劑為W、Ni兩種 元素中的一種。

所述碳素材料是指石墨、金剛石、碳中的一種或幾種。

本發明還提供上述Ag基電觸頭材料的制備方法，具體經碳素材料粉體表面 處理、混粉、壓制、燒結、擠壓成型而成。該方法包括以下步驟：

第一步，首先將碳素粉體材料進行表面處理；

所述碳素粉體材料是指石墨、金剛石、碳中的一種或幾種，其粒度在 0.5μm-50μm之間。

所述表面處理，其方法是采用液相沉積的方法在碳素粉體材料表面沉積WO₃或Ni(OH)₂。

所述表面沉積WO₃或Ni(OH)₂的質量由電觸頭材料成分中Ni或W元素含 量決定。

第二步，將表面處理后的碳素粉體材料在氫氣氣氛下還原；

所述還原，其還原溫度為500-800℃，還原時間為0.5-1h。

第三步，將還原后的碳素粉體材料和銀粉按電觸頭材料成分比例混合均勻；

所述混合，其轉速為15-30r/min，時間為5-10h。

第四步，將混合均勻后的粉末壓制成坯料；

所述將球磨后的粉末壓制成坯料，是指在100MPa～500MPa等靜壓壓強下 將球磨后的粉末壓制成坯料。

第五步，對壓制成型的坯料進行燒結；

所述燒結，其中燒結溫度為750～950℃，燒結時間為1～10h，氫氣氣氛或 惰性氣氛保護。

第六步，對燒結后的坯料進行熱壓；

所述熱壓，其中熱壓溫度500～950℃，熱壓壓力在100～700MPa之間，熱 壓保溫時間為5～60min。

第七步，對熱壓后的坯體進行復燒；

所述復燒，其中工藝參數同第五步，即燒結溫度為750～950℃，燒結時間 為1～10h，氫氣氣氛或惰性氣氛保護。

第八步，對復燒后的坯體進行熱擠壓，得到所述的Ag基觸頭材料。

所述熱擠壓是在液壓機上進行。

所述熱擠壓，其中坯料加熱溫度在400～900℃，擠壓模具預熱溫度100～ 500℃，擠壓速度為5～8cm/min，擠壓比為10～400。

本發明的Ag基觸頭材料，經過裝機試驗檢測表明，具有優良的耐電弧燒蝕 性能和抗熔焊性能。這主要是由于碳素材料本身的高熔點特性有助于提高觸頭表 面的抗熔焊性，并且通過液相沉積的方法首先在碳素材料表面沉積微細W和Ni 元素的氧化物或氫氧化物，使得W或Ni元素均勻分布于碳素增強顆粒表面，之 后采用熱處理還原的方法在碳素材料表面獲得W或Ni顆粒。W或Ni顆粒在碳 素材料表面的存在改善了增強相顆粒的導電性能，延長了觸頭材料的使用壽命。 同時由于碳素材料顆粒表面沉積有W或Ni金屬，從而使得碳素材料與銀金屬潤 濕性良好。采用表面處理后的碳素粉末為原料與銀粉混合燒結擠壓成型，獲得具 有纖維結構的組織結構，進一步增加了材料的抗熔焊等電接觸性能。