[發(fā)明專利]一種電觸點(diǎn)用Ag/Cr2O3復(fù)合膜及其制備和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110388963.X
• 申請(qǐng)日: 2011-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN102592699A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭曉;張洪亮;王福會(huì)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院金屬研究所
• 主分類號(hào): H01B1/02
• 分類號(hào): H01B1/02;H01B1/08;H01B13/00;H01H1/04;H01H11/04
• 代理公司: 沈陽(yáng)優(yōu)普達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合膜制備技術(shù)，更具體地說(shuō)，是涉及一種電觸點(diǎn)用Ag/Cr₂O₃復(fù)合膜及其制備和應(yīng)用。

背景技術(shù)

Ag/Me_xO_y(Me為金屬，如Cd、Zn等)型電觸點(diǎn)材料由于具有較高的硬度、良好的抗熔焊和抗電弧燒蝕性能以及低而穩(wěn)定的接觸電阻而廣泛應(yīng)用于低壓電器領(lǐng)域。其中Ag/CdO電觸點(diǎn)材料由于具有優(yōu)良的綜合性能，被稱為“萬(wàn)能觸點(diǎn)”，應(yīng)用極為廣泛。然而因其燃弧產(chǎn)生的Cd蒸汽有毒，已被歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家禁止在家用電器和汽車電器中使用。因此，研究新的Ag/Me_xO_y型電觸點(diǎn)材料廣受關(guān)注，已報(bào)道的該復(fù)合型電觸點(diǎn)用材料體系有Ag/SnO₂、Ag/ZnO和Ag/CuO等。但到目前為止，替代Ag/CdO的問(wèn)題仍未得到有效解決。

Ag/Me_xO_y型電觸點(diǎn)材料常用粉末冶金法與合金內(nèi)氧化法制備。與粉末冶金法相比，內(nèi)氧化法制備的Ag/Me_xO_y型電觸點(diǎn)材料硬度高而耐磨，同時(shí)密度高而耐電弧腐蝕。但合金內(nèi)氧化法也有其缺點(diǎn)，即材料表面和內(nèi)部的氧化組織很難達(dá)到均勻。其主要表現(xiàn)在兩方面，一是內(nèi)氧化物易在晶界生成；二是內(nèi)氧化物顆粒的尺寸隨內(nèi)氧化深度增加而增大。導(dǎo)致這兩個(gè)現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是金屬M(fèi)e在Ag中具有一定的溶解度。因此選擇與Ag不互溶的金屬用于制備Ag/Me_xO_y型電觸點(diǎn)材料可以避免上述問(wèn)題的發(fā)生。

本發(fā)明報(bào)道一種電觸點(diǎn)用Ag/Cr₂O₃復(fù)合膜的制備和應(yīng)用。首先，采用Ag與Cr顆粒共電沉積的方法在浸Ag打底的Cu基體上制備Ag/Cr復(fù)合鍍層。由Ag-Cr二元相圖可知，Ag和Cr的相互溶解度很小，且兩者之間不形成任何金屬間化合物，高溫下它們幾乎不發(fā)生互擴(kuò)散，然而O在Ag中具有較高的溶解度和擴(kuò)散速率，因此上述Ag/Cr復(fù)合鍍層能在大氣氛圍下發(fā)生Cr顆粒的原位內(nèi)氧化，從而轉(zhuǎn)化為Ag/Cr₂O₃復(fù)合膜，這種復(fù)合膜有以下幾個(gè)特點(diǎn)。

1)內(nèi)生的Cr₂O₃顆粒無(wú)毒，且具有良好的導(dǎo)電性(室溫電阻率為13Ω·m)。

2)Cr轉(zhuǎn)化為Cr₂O₃，因體積膨脹產(chǎn)生較大的壓應(yīng)力，可顯著提高復(fù)合膜的硬度。

3)這種電觸點(diǎn)材料由“Cu基體+Ag/Cr₂O₃復(fù)合膜”組成，與目前常用的Ag基電觸點(diǎn)材料相比，具有省Ag優(yōu)勢(shì)。

綜上所述，該電觸點(diǎn)材料體系不僅能滿足使用所需的電學(xué)和機(jī)械性能，也可極大降低制備成本。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明就是針對(duì)上述問(wèn)題，提供了一種電觸點(diǎn)用Ag/Cr₂O₃復(fù)合膜及其制備和應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種電觸點(diǎn)用Ag/Cr₂O₃復(fù)合膜：其由Ag基體和彌散其中的Cr₂O₃顆粒組成，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，Cr₂O₃顆粒含量為1.5％-15.0％，其余為Ag。

電觸點(diǎn)用Ag/Cr₂O₃復(fù)合膜的制備方法：制備分兩步進(jìn)行，

1)首先采用Ag與Cr顆粒共電沉積的方法在浸Ag打底的Cu基體上制備Cr顆粒彌散分布的Ag/Cr復(fù)合鍍層；按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，Ag/Cr復(fù)合鍍層中Cr顆粒含量為1.0％-10.0％，其余為Ag。

2)然后通過(guò)Cr顆粒的原位內(nèi)氧化，使Ag/Cr復(fù)合鍍層中的Cr顆粒氧化生成Cr₂O₃顆粒并均勻彌散于Ag基體中從而獲得Ag/Cr₂O₃復(fù)合膜。按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，Ag/Cr₂O₃復(fù)合膜中Cr₂O₃顆粒含量為1.5％-15.0％，其余為Ag。