[發(fā)明專利]銀基電接觸材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210091138.8
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN103366975B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設計）人: 劉楠
• 申請（專利權(quán)）人: 施耐德電器工業(yè)公司
• 主分類號: H01H1/0233
• 分類號: H01H1/0233
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 賈靜環(huán)

技術領域

本發(fā)明涉及一種銀基電接觸材料。

背景技術

電接觸材料，亦稱電觸頭材料或者觸頭或接頭，是高低壓電器開關等儀器儀表中的重要元器件，它擔負著電路間接通與斷開，同時承載相應電路中電流的任務。

在目前的銀基電接觸材料制備領域，如在銀碳電接觸材料的制備中，通常采用粉末冶金或者高能球磨分散等方式實現(xiàn)銀粉和石墨粉體均勻混合，再對混合粉體進行等靜壓燒結(jié)，擠壓成形，切片等工序，從而得到所需的觸頭材料。但是在加工粉體時，傳統(tǒng)的粉末冶金及高能球磨混粉的方式最多只能實現(xiàn)微尺度上的均勻混合，而且常常會導致混合不均勻，并伴隨著粉末團聚等現(xiàn)象，這些因素嚴重地影響著通過燒結(jié)粉體得到的材料在機械物理和電學等方面的性能。粉末冶金或者高能球磨工藝除了上述的易造成粉體團聚不均勻的原因之外，還會由于加工時間較長，容易造成球磨介質(zhì)對電接觸材料的污染。

此外，為了提高電接觸材料的綜合性能，還可以電接觸材料中添加碳質(zhì)物質(zhì)。但是目前發(fā)現(xiàn)，在這類工藝中，碳質(zhì)對霧化銀粉的包覆性和浸潤性均較差，嚴重影響了銀碳電接觸材料的性能。

在上述添加碳質(zhì)物質(zhì)的方法中，有嘗試向銀基電接觸材料中直接加入金剛石，想以此提高電接觸材料的耐磨性并因此延長該材料的使用壽命。盡管金剛石可以優(yōu)化銀基電接觸材料的機械性能，但是同時也大大增加了該材料的制造成本，因而這類方法在實際生產(chǎn)中并不可行。此外，通過粉末冶金方式添加金剛石也難以實現(xiàn)均勻的分散。

本發(fā)明人為了解決上述問題進行了深入細致的研究，發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的技術方案解決了上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及銀基電接觸材料，該銀基電接觸材料是通過將銀源和碳質(zhì)中間相的混合物進行熱處理得到的，其中所述銀源為化學銀粉。在銀基電接觸材料中，銀為連續(xù)相，碳質(zhì)作為納米級分散相分散在該銀連續(xù)相中。

根據(jù)本發(fā)明，所述碳質(zhì)包含金剛石形態(tài)的碳質(zhì)。這種銀基電接觸材料顯示出優(yōu)異的機械耐磨性和電學性能。

附圖說明

圖1本發(fā)明的銀基電接觸材料制備方法的基本工藝路線的示意性流程圖；

圖2(a)至(d)用碳質(zhì)中間相溶液浸漬化學銀粉與霧化銀粉后的包覆形貌對比；

圖3(a)至(f)碳質(zhì)在銀碳復合粉體中的分散情況的SEM照片，其中圖3(a)和3(b)為用1％碳質(zhì)中間相溶液浸漬后的復合粉體，圖3(c)和3(d)為用0.1％碳質(zhì)中間相溶液浸漬后的復合粉體，圖3(e)和3(f)為用0.01％碳質(zhì)中間相溶液浸漬后的復合粉體；

圖4經(jīng)熱處理(燒結(jié))的銀碳復合體的TEM圖像，其中顯示了碳質(zhì)在銀中的納米級分散。

圖5(a)至(b)碳質(zhì)在銀碳復合粉體中的分布情況的EDX圖譜，其中(a)和(b)來自粉體的不同位置；

圖6(a)至(d)銀碳復合體的拉曼光譜圖，其中圖6(a)顯示的是不使用催化劑時制備的銀碳復合粉體樣品，圖6(b)、6(c)和6(d)顯示的是分別使用含鈷、鐵或鎳的催化劑的碳質(zhì)中間相溶液在不同濃度下制備的銀碳復合體樣品。

具體實施方式

本發(fā)明的銀基電接觸材料的制備方法，包括以下步驟：

(a)提供碳質(zhì)中間相溶液；

(b)將銀源加入碳質(zhì)中間相溶液中并攪拌，得到混合物；

(c)從所述混合物中除去溶劑，得到固體；

(d)對所述固體進行熱處理，經(jīng)粉末冶金常規(guī)后續(xù)工藝，得到銀基電接觸材料。

在下文中將結(jié)合具體工藝，詳細地描述本發(fā)明的銀基電接觸材料的制備方法及其特點。

(1)碳質(zhì)中間相溶液

在本發(fā)明的方法中提供的碳質(zhì)中間相溶液，作為原料提供了電接觸材料中碳質(zhì)物質(zhì)。這種碳質(zhì)中間相溶液是通過將碳質(zhì)中間相溶解在合適的溶劑中制備得到的。

在本領域中使用的術語“碳質(zhì)中間相”一般指重質(zhì)芳香烴類物質(zhì)在熱處理過程中生成的一種向列型液晶物質(zhì)。碳質(zhì)中間相的重要特征之一是光學各向異性。碳質(zhì)中間相是制備高性能炭材料制品的優(yōu)質(zhì)前驅(qū)體。

碳質(zhì)中間相例如包括中間相瀝青基碳纖維(瀝青基碳纖維中間相)和中間相碳纖微球(碳纖微球中間相)等。它們主要是以煤瀝青或石油瀝青為原料得到的。