[發(fā)明專利]混合稀土氧化物改性的銀氧化錫電接觸材料的制備方法

有效

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• 申請日: 2010-12-06
• 公開（公告）號: CN101984117A
• 公開（公告）日: 2011-03-09
• 發(fā)明（設計）人: 李進;馬光;孫曉亮;王軼;操齊高
• 申請（專利權）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號: C22C32/00
• 分類號: C22C32/00;C22C5/06;C22C1/00;H01H1/0237
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發(fā)明屬于復合材料技術領域，具體涉及一種混合稀土氧化物改性的銀氧化錫電接觸材料的制備方法。

背景技術

長期以來國內(nèi)外大量使用AgCdO電接觸材料(含CdO：8％～15％)，它具有耐蝕性好、抗熔焊能力強、接觸電阻低而穩(wěn)定等特點，因而具有良好的使用性能，廣泛應用于幾伏到幾千伏的低、中壓電器中，被稱為“萬能電接觸材料”。但是由于鎘及其化合物的存在，在AgCdO材料的生產(chǎn)、使用以及回收等過程中都面臨著“鎘毒”的污染和危害人體健康的問題，歐美發(fā)達國家已經(jīng)明確提出禁止使用含鎘的電器元件。近年來，許多國家都開展了無鎘材料的研究，取得了很大的進步，其中最有發(fā)展前途的是AgSnO₂材料。

公知的AgSnO₂電接觸材料的制備方法都存在著明顯的不足，主要表現(xiàn)為：粉末冶金法制備AgSnO₂電接觸材料時，工序復雜，生產(chǎn)成本高，同時燒結(jié)后Ag和SnO₂的界面結(jié)合情況較差，增加了材料的脆性，導致材料后續(xù)加工工序增加、工藝復雜、不利于大規(guī)模生產(chǎn)；內(nèi)氧化法制備AgSnO₂電接觸材料時，AgSn合金表面會生成致密的SnO₂層，阻止合金繼續(xù)氧化，因此需加入銦(In)來促進合金內(nèi)氧化，但是In的價格昂貴，資源儲備較少，成本較高；化學沉淀法制備AgSnO₂電接觸材料時，存在著酸、堿、鹽的污染問題，并且其生產(chǎn)周期長、成本較高，同樣存在著銀-二氧化錫界面結(jié)合較差的問題。

2002年4月3日公告的專利CN1082235C中公開了一種合成法制備銀-二氧化錫電接觸材料，該方法雖然較好的解決反應界面的問題，但是需要經(jīng)過長時間的混料以及多次燒結(jié)，工藝復雜，同時對原料的粒徑和純度要求較高，增加了生產(chǎn)成本；此外用該法制備的AgSnO₂晶粒較大，后續(xù)加工仍然很困難；另外在材料溫升過高方面還有待改進。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種生產(chǎn)成本低、可實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的混合稀土氧化物改性的銀氧化錫電接觸材料的制備方法。制備的混合稀土氧化物改性的銀氧化錫電接觸材料具有高的抗熔焊性和耐電弧燒損性能，同時具有后續(xù)加工簡便等特點。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：一種混合稀土氧化物改性的銀氧化錫電接觸材料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)將Ag₂O粉末在溫度為100℃～200℃的條件下處理0.5h～2h；

(2)將稀土元素RE、Ag和Sn的混合物置于噴射共沉積真空中頻熔煉爐內(nèi)合金化得到合金熔體；所述稀土元素RE為La、Sm和Y；

(3)待步驟(2)中所述合金熔體溫度達到100℃～200℃后，打開霧化氣閥門，同時將合金熔體倒入保溫包，并啟動粉末輸送裝置輸送步驟(1)中經(jīng)處理后的Ag₂O粉末，進行噴射共沉積得到AgSnRE/Ag₂O復合材料；所述Ag₂O粉末的輸送量為Sn的2倍摩爾量與稀土元素RE的3/2倍摩爾量之和；

(4)將步驟(3)中所述AgSnRE/Ag₂O復合材料在溫度為400℃～800℃的真空條件下原位化學反應4h～8h，制備得到AgSnO₂RE₂O₃復合材料，即改性AgSnO₂復合材料；所述改性AgSnO₂復合材料中SnO₂的質(zhì)量百分數(shù)為3％～15％，RE₂O₃的質(zhì)量百分數(shù)為0.1％～5％，余量為Ag；

(5)將步驟(4)中所述改性AgSnO₂復合材料進行擠壓加工成棒材或板材形狀的混合稀土氧化物改性的銀氧化錫電接觸材料，再進一步軋制或拉拔，最終根據(jù)應用要求加工成片材、絲材、異型材或觸頭形狀的混合稀土氧化物改性的銀氧化錫電接觸材料。

上述步驟(1)中所述Ag₂O粉末的粒徑為10μm～100μm。

上述步驟(2)中所述稀土元素RE的質(zhì)量純度≥99.95％，所述Ag的質(zhì)量純度≥99.95％，所述Sn的質(zhì)量純度≥99.95％。

上述步驟(2)中所述合金化的溫度為820℃～965℃。