[發(fā)明專利]一種銀稀有難熔金屬氧化物電接觸材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110054463.2
• 申請(qǐng)日: 2011-03-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102151830A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚雄玉;譚光華;李躍林;曹孝義
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 郴州雄風(fēng)稀貴金屬材料股份有限公司
• 主分類號(hào): B22F3/16
• 分類號(hào): B22F3/16;H01B1/02;H01B1/08
• 代理公司: 長(zhǎng)沙新裕知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43210
• 代理人: 劉熙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電接觸材料的制備方法，特別是一種銀稀有難熔金屬氧化物電接觸材料的制備方法，屬于電工材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電接觸元件中的電觸頭是中低壓電器的關(guān)鍵元件之一，其功能是接通和切斷電流。它既是載流體，又是機(jī)械零部件，必須具有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性及耐電弧燒損、抗熔焊、小的電磨損、低而穩(wěn)定的接觸電阻、不與使用介質(zhì)起化學(xué)變化、有一定的強(qiáng)度和易于機(jī)械加工等通性。目前，電接觸元件制造材料以銀基電接觸材料為主，主要有銀—金屬氧化物、銀基假合金、銀基合金三大類。公知的銀—金屬氧化物系列電觸頭材料主要有AgCdO，AgSnO₂，AgZnO，AgSiO₂，銀稀土氧化物(AgREO)等。AgCdO電接觸材料的特點(diǎn)是：耐損蝕性好、抗熔焊能力強(qiáng)、接觸電阻低而穩(wěn)定，具有良好的使用性能，應(yīng)用的電流從幾十安到幾千安，廣泛應(yīng)用于從幾伏到上千伏的多種低壓電器中，曾被稱為“萬(wàn)能觸點(diǎn)”。而在AgCdO中，依靠Cd蒸汽的揮發(fā)和O₂溢出來(lái)冷卻基體材料并熄滅電弧，CdO的分解溫度比Ag的熔點(diǎn)低，且CdO在較低的溫度下就可以升華；CdO的存在同時(shí)提高了表面熔融物的粘度，可防止銀被電弧吹離。但由于金屬鎘蒸汽有毒，污染環(huán)境廠對(duì)人體有害，近二十年來(lái)，許多國(guó)家都展開(kāi)了代鎘材料的研究，取得了很大的進(jìn)步，其中AgSnO₂觸頭作為一種新型的銀金屬氧化物觸頭材料，在國(guó)際上已部分商業(yè)化，該材料除了具有一般金屬氧化物的特點(diǎn)外，還具有較高的熱穩(wěn)定性(1925℃)、良好的電學(xué)性能、較高的抗熔焊性能及耐電弧性能，特別適用于大功率的接觸器及低壓開(kāi)關(guān)中，成為取代Ag-CdO電接點(diǎn)材料的理想候選者。但由于AgSnO₂電接觸材料存在銀—二氧化錫界面結(jié)合較差，導(dǎo)致材料塑性差，難于加工；銀氧化錫材料溫升高，氧化錫不能分解導(dǎo)致滅弧作用比銀氧化鎘差；氧化錫與銀的潤(rùn)濕性差異出現(xiàn)分層現(xiàn)象等問(wèn)題。且公知的制備AgSnO₂電接觸材料的制備方法中，二氧化錫(Sn0₂)含量一般不超過(guò)12％(重量百分比)；目前，銀是昂貴的貴金屬，資源緊缺，而在銀基電接觸材料中含銀量高達(dá)60—95％，是電器工業(yè)中耗銀量最大的地方。近幾年來(lái)銀價(jià)上漲迅猛，給電器制造業(yè)帶來(lái)很大壓力。為了降低成本，減少銀的消耗量，研究開(kāi)發(fā)價(jià)格便宜，性能可靠的電接觸材料具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種銀稀有難熔金屬氧化物電接觸材料的制備方法，可替代有毒的銀氧化鎘電接觸材料，較好的解決了電接觸材料的材料塑性差，難于加工以及溫升問(wèn)題，使材料的綜合性能提高，且制備的電接觸材料能減少銀的消耗量，成本較低，使用壽命較長(zhǎng)。

本發(fā)明給出的技術(shù)解決方案是：一種銀稀有難熔金屬氧化物電接觸材料的制備方法，是在銀基體粉中加入二氧化鈦粉，五氧化二釩粉，二氧化鋯粉，蘭鎢粉，錫粉余量的原料成份，混合得混合粉；在氬氣保護(hù)氣氛下磨細(xì)到320—350目，壓制成素坯；控制素坯燒結(jié)溫度850℃—900℃，時(shí)間2—5小時(shí)；對(duì)燒結(jié)錠坯復(fù)壓，在950℃—1200℃下復(fù)燒，時(shí)間2—4小時(shí)；最后對(duì)復(fù)壓復(fù)燒坯在600℃—650℃下擠壓成型、拉絲，制成合格的銀稀有難熔金屬氧化物電接觸材料絲材；其原料化學(xué)成份及其所占重量百分比為：

銀粉45—55％，二氧化鈦粉12—20％，五氧化二釩粉5—13％，二氧化鋯粉1—2％，蘭鎢粉15—21％，錫粉5—9％；

所述的素坯成形壓力采用鋼模雙向壓制，壓力為750MPa—900MPa；

所述的蘭鎢粉是一種鎢的氧化物粉末，分子式是WO_2.9,湖南省郴州市的郴州鉆石鎢制品有限責(zé)任公司專門生產(chǎn)此材料。

所述的原料的混合粉的磨細(xì)是在行星式球磨機(jī)中進(jìn)行研磨，磨球和磨罐采用剛玉或瑪瑙材料制備，轉(zhuǎn)速900r／min—1200r／min，球磨時(shí)間8—20小時(shí)。

本發(fā)明用粉末冶金方法制造的鎢—鈦—釩—鋯—銀—錫合金，兼有銀的良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和鎢的耐磨性。利用錫—鈦和錫—鋯合金機(jī)械強(qiáng)度大，塑性大，容易加工；由本發(fā)明的方法制得的電接觸材料：抗拉強(qiáng)度：>220MPa；密度：>9．0g／cm³；電阻率：<2.8μΩ·cm；硬度：HV?90—130；延伸率：10—26％；組織：均勻。因此，它成為制造閘刀開(kāi)關(guān)、斷路器、點(diǎn)焊電極等的工作部件非常的效的觸頭材料。