[發(fā)明專利]用于提供導(dǎo)電接觸層的材料、具有上述層的接觸元件、用于提供接觸元件的方法及上述材料的用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280007441.3
• 申請日: 2012-02-09
• 公開（公告）號: CN103348416B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 亨里克·榮格克蘭茨;克里斯蒂安·烏爾里希;阿克塞爾·弗林克;托布約恩·喬爾森
• 申請（專利權(quán)）人: 因派科特涂料公司
• 主分類號: H01B1/02
• 分類號: H01B1/02
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 楊洲;鄭霞

技術(shù)領(lǐng)域

本公開內(nèi)容通常涉及導(dǎo)電接觸層，且涉及用于提供這樣的層的材料。

背景

導(dǎo)電接觸元件，即適合于電連接裝置的元件比如插入式連接器及滑動或固定接觸件的元件，通常包括導(dǎo)電的金屬主體，且為了改進(jìn)某些性能，例如電性能和/或防護(hù)性能，導(dǎo)電接觸層覆蓋接觸元件的至少接觸區(qū)域。防護(hù)可以是關(guān)于可與其中接觸元件具有其應(yīng)用的環(huán)境一起發(fā)生的磨損、腐蝕或其它有害的化學(xué)反應(yīng)。

金是通常適合作為接觸層但昂貴的一種材料。潛在的金替代物是銀。然而，銀并非如通常將期望的或需要的那樣惰性，且因此，可能需要進(jìn)一步改進(jìn)一些性能比如耐腐蝕性，尤其在包含Cl^-和/或H₂S的環(huán)境中，否則Cl^-和/或H₂S趨向于與銀反應(yīng)且產(chǎn)生具有劣化的電性能的表面層。

在WO?2010/005382?A1中，在條狀襯底的表面上提供由按重量計1-10%的In和按重量計90-99%的Ag，尤其由按重量計5%的In和按重量計95%的Ag組成的銀-銦合金的傳導(dǎo)性層。合金的電性能是好的，且不易與環(huán)境空氣中的硫反應(yīng)。

EP1489193公開了由按重量計0.01-5.0%的In和Sn，尤其按重量計0.5%的In和按重量計0.5%的Sn，與由銀組成的剩下部分組成的基于銀的合金的濺射靶。

US6565983公開了具有用0.001μm至1mm厚的包含金屬鹽的減少摩擦的層覆蓋的接觸表面的電接觸元件，金屬鹽為金屬鹵化物或金屬硫化物。

US7670689公開了一種抗硫化作用的銀基涂層，銀基涂層包括由銀基體材料制成的一個主要的層和一個在10nm和1μm之間的氧化薄膜的堆。

T.R.Long，Platinum?Metals?Rev.，1976，20，46-47公開了，由多于20wt.%的Pd組成的基于銀的合金具有改進(jìn)的耐腐蝕性。

發(fā)明概述

鑒于以上，本公開內(nèi)容的目的是提出一種克服或至少減少現(xiàn)有技術(shù)中的問題的解決方案，或是至少提出一種可選擇的解決方案。更具體的目的是提出一種能夠提供包含導(dǎo)電金屬基體材料的導(dǎo)電接觸層的解決方案，其中接觸元件與由導(dǎo)電金屬基體材料本身制成的接觸元件相比具有改進(jìn)的耐腐蝕性。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過添加In和Sn（高至10at.%，即原子百分率），導(dǎo)電基體材料尤其是銀關(guān)于耐硫化（腐蝕變色）腐蝕性可以被改進(jìn)，但耐鹽霧腐蝕性沒有將期望的那么好。之前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有高的Pd含量（>20wt.%）的基于銀的材料改進(jìn)了耐腐蝕性。然而，Pd的高的價格使得這樣的材料在商業(yè)上不那么使人感興趣。因此，具有較少的Pd含量的材料可能是優(yōu)選的，但對于H₂S的耐腐蝕性不是那么足夠。包含In+Sn和Pd兩者的基于銀的材料的考察顯示，來自In+Sn和Pd的耐腐蝕性作用可以相互起反作用，例如與在使用In+Sn而沒有Pd時相比，Pd可以不利地影響抗硫化作用。因此，一個挑戰(zhàn)是尋找具有In+Sn和Pd的材料，該材料能夠充分改進(jìn)對于硫化作用和鹽霧腐蝕兩者的耐腐蝕性。此外，發(fā)現(xiàn)可以使用基于金屬鹽比如銀鹽的材料作為基體材料本身或作為材料中的添加劑，代替基于金屬例如純銀的材料，從而能夠增強(qiáng)耐腐蝕性以及降低材料的摩擦系數(shù)，同時保持低的接觸電阻。盡管考察已經(jīng)集中于作為基體材料的金屬的銀，In+Sn和Pd添加劑還可以與其它基體材料金屬一起使用，通常與銀、銅、錫、鎳或鈷、其一種的第一金屬鹽或其合金一起使用。

本發(fā)明通過所附的獨(dú)立權(quán)利要求來限定。實(shí)施方式在從屬權(quán)利要求中及在以下描述和附圖中來陳述。

因此，從以下描述中將明顯的上述及其它目的和益處為：

根據(jù)通過一種用于提供導(dǎo)電接觸層的材料來實(shí)現(xiàn)的第一方面，材料包含為Ag、Cu、Sn、Ni、Co中的任意一種、其任意一種的第一金屬鹽或其任意一種或多種的合金的基體材料，其中所述材料還包含：在0.01at.%至10at.%的范圍內(nèi)的In；在0.01at.%至10at.%的范圍內(nèi)的Sn，除非基體材料已經(jīng)包含較高量的Sn；及在0.01at.%至10at.%的范圍內(nèi)的選自包括Au、Ag、Pd、Pt、Rh、Ir、Ru、Os、Re或其任意組合的組的至少一種元素，除非至少一種元素已經(jīng)存在于基體材料中。

例如，如果基體材料為Sn，材料還可以包含在0.01at.%至10at.%的范圍內(nèi)的In和例如在0.01at.%至10at.%的范圍內(nèi)的Pt。