[發(fā)明專利]銀碳化鎢石墨觸頭材料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010274273.7
• 申請日: 2010-08-31
• 公開（公告）號: CN101976615A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝平云;陳建新;陶淳釧;張正權(quán)
• 申請（專利權(quán)）人: 揚州樂銀合金科技有限公司
• 主分類號: H01H1/0233
• 分類號: H01H1/0233;B22F3/16;B22F3/24
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務(wù)所(普通合伙) 32222
• 代理人: 許必元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新型銀碳化鎢石墨觸頭材料及其制備方法，屬于電工材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在低壓電器電觸頭材料中，銀碳化鎢石墨觸頭材料被廣泛應(yīng)用于各類塑殼斷路器、框架式萬能斷路器、汽車電器上。這是因為該材料具有良好的抗熔焊性和導(dǎo)電性、低而穩(wěn)定的接觸電阻。碳化鎢和石墨的作用在于阻止觸點的粘結(jié)和熔焊，并且不形成任何的絕緣物使接觸電阻變大，但碳化鎢和石墨有穩(wěn)定電弧的傾斜，以及在空氣中的熱穩(wěn)定性差，抗電弧腐蝕能力差是該材料的最大缺陷。在國內(nèi)，普遍采用機械混粉工藝生產(chǎn)，此工藝簡單易行、流程少、對設(shè)備要求低、材料利用率高、生產(chǎn)成本低，但所制得的觸點組織不均勻、致密性較差、電弧侵蝕率高。如何提供一種觸點組織均勻、致密性好、電弧侵蝕率低的銀碳化鎢石墨觸頭材料是一直是擺在本領(lǐng)域技術(shù)人員面前的的課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，為滿足市場的需求，提供一種新型銀碳化鎢石墨觸頭材料及其制備方法。

一種銀碳化鎢石墨觸頭材料，由碳化鎢粉、石墨粉、鎢包覆銀粉后，經(jīng)高能球磨處理、去應(yīng)力處理、初壓成形、燒結(jié)、復(fù)壓成形、退火處理后再復(fù)壓成形制得，觸頭材料中銀、碳化鎢、石墨的重量百分比分別為72-85％，13-24％，2-4％，鎢為銀、碳化鎢、石墨重量總和的0.5-1.5％。

一種銀碳化鎢石墨觸頭材料的制備方法，其特征是包括以下步驟：

(1)將1～10μm碳化鎢粉、3～10μm石墨粉及鎢置于反應(yīng)器皿中，加入去離子水及40％的水合聯(lián)氨，在轉(zhuǎn)速為50-200r/min的攪拌情況下，以流速為5-500ml/min向反應(yīng)器皿噴入50～500g/l銀氨絡(luò)合溶液，得銀碳化鎢石墨包覆粉溶液，使得銀、碳化鎢、石墨的重量百分比分別為72-85％，13-24％，2-4％，鎢為銀、碳化鎢、石墨重量總和的0.5-1.5％；

(2)在銀碳化鎢石墨包覆粉溶液中加入去離子水至中性PH＝7.0，清洗后，在150-300℃條件下烘干，再在高能球磨機進行研磨成銀碳化鎢石墨包覆粉，球料比為：100-20∶1，轉(zhuǎn)速為10-300r/min，球磨時間為5-30h；

(3)銀碳化鎢石墨包覆粉在氫氣或氨分解氫氣的保護下退火，退火溫度為500-700℃，并保溫2-4h進行去應(yīng)力處理；

(4)經(jīng)去應(yīng)力處理的銀碳化鎢石墨包覆粉進行初壓成形后，在氫氣或氨分解氫氣保護下燒結(jié)，所述初壓成形單位壓力為4-6T/cm²，所述燒結(jié)溫度為800-920℃，保溫時間為2-4h；

(5)燒結(jié)后的銀碳化鎢石墨包覆粉在氫氣或氨分解氫氣保護下進行退火處理和復(fù)壓處理制得重量百分比分別為銀72-85％，碳化鎢13-24％，石墨2-4％，鎢為銀、碳化鎢、石墨重量總和的0.5-1.5％的新型銀碳化鎢石墨觸頭材料，所述退火溫度為650-750℃，保溫時間為2-4h，復(fù)壓處理單位壓力為10-15T/cm²。

步驟(5)所述的退火處理和復(fù)壓處理工序重復(fù)一至兩次。

本發(fā)明工藝簡單，生產(chǎn)制造容易。本發(fā)明具有以下優(yōu)點：利用化學(xué)鍍原理的包覆工藝可以改善碳化鎢、石墨顆粒在銀基體中的分布，提高不潤濕材料間的物理結(jié)合強度；選用高能球磨工藝使粉末顆粒反復(fù)產(chǎn)生冷焊、斷裂，導(dǎo)致粉末顆粒中原子擴散，從而獲得合金化粉末，提高材料的機械性能、物理性能、電性能等；銀碳化鎢石墨觸點材料金相組織均勻細小，具有優(yōu)異的機械物理性能，制成的觸點材料密度大，導(dǎo)電率大幅優(yōu)化，并且提高了抗電弧腐蝕能力。

具體實施方式

實施例1

新型銀碳化鎢石墨觸頭材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將1～10μm碳化鎢粉、3～10μm石墨粉及鎢置于反應(yīng)器皿中，加入去離子水及40％的水合聯(lián)氨，在轉(zhuǎn)速為50-200r/min的攪拌情況下，以流速為5-500ml/min向反應(yīng)器皿噴入50～500g/l銀氨絡(luò)合溶液，得銀碳化鎢石墨包覆粉溶液，使得銀、碳化鎢、石墨的重量百分比分別為72-85％，13-24％，2-4％，鎢為銀、碳化鎢、石墨重量總和的0.5-1.5％；

(2)在銀碳化鎢石墨包覆粉溶液中加入去離子水至中性PH＝7.0，清洗后，在150-300℃條件下烘干，再在高能球磨機進行研磨成銀碳化鎢石墨包覆粉，球料比為：100-20∶1，轉(zhuǎn)速為10-300r/min，球磨時間為5-30h；

(3)銀碳化鎢石墨包覆粉在氫氣或氨分解氫氣的保護下退火，退火溫度為500-700℃，并保溫2-4h進行去應(yīng)力處理；