[發明專利]銀金屬氧化物石墨復合電觸頭材料的制備方法及其產品

有效

• 申請號: 201310601500.6
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN103586470A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 萬岱;翁桅;夏承東;楊昌麟;劉洋;柏小平;林萬煥
• 申請（專利權）人: 福達合金材料股份有限公司
• 主分類號: B22F3/16
• 分類號: B22F3/16;B22F1/00;C22C5/06;C22C32/00;H01B1/02;H01B1/04;H01B1/08
• 代理公司: 溫州甌越專利代理有限公司 33211
• 代理人: 陳加利

技術領域

本發明涉及一種低壓電器用電觸頭材料的生產方法，尤其是指一種銀金屬氧化物石墨（AgMeOC）復合電觸頭材料的制備方法及其產品。

背景技術

目前低壓電器行業中大多以銀基材料作為電觸頭材料，而其中銀金屬氧化物（AgMeO，Me指代金屬）材料由于其具有優良的抗電弧侵蝕性、抗熔焊性和低而穩定的接觸電阻的綜合電性能，在整個電觸頭材料體系中占有重要的地位。

在電觸頭接觸過程中，觸頭間的熔焊是其主要失效形式之一。通常的提高材料抗熔焊性能的方法是提高材料中高熔點氧化物成分的含量，或者使氧化物顆粒呈針狀析出（針狀方向垂直于工作面）。但是方案一會降低材料的導電性能，而且可提高的程度有限；方案二在內氧化工藝材料中可以實現，但是在粉末冶金法（包括預氧化法和混粉法）工藝中卻很難實現。由于金屬氧化物與焊料及銅合金之間的潤濕性較差，AgMeO電觸頭材料在加工過程中需要在焊接面增加一層焊接銀層，通常是通過熱軋復合方式實現AgMeO層與焊接銀層之間的結合。

銀石墨（AgC）也是一種電觸頭材料，由于石墨的存在，在接通大電流時具有優良的抗熔焊性，但是AgC材料耐電腐蝕性能略差，一般多用于小型斷路器、保護開關等電器。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的缺點和不足，而提供一種銀金屬氧化物石墨復合電觸頭材料的制備方法。通過該方法制備的銀金屬氧化物石墨復合電觸頭材料綜合利用了銀金屬氧化物和銀石墨（AgC）兩種觸頭材料各自的優勢，提高電觸頭材料的抗熔焊性能，使其具有更廣泛的應用，另外，該方法還解決了因其添加了石墨而造成的塑性下降而導致的焊接銀層與銀金屬氧化物石墨基體之間無法形成冶金結合的問題。

本發明的另一個目提供一種利用上述方法制備的銀金屬氧化物石墨復合電觸頭材料，?相較銀金屬氧化物電觸頭材料，提高抗熔焊性，可應用于小型斷路器和保護開關中替代AgC材料達到節銀的目的，或者應用于交流/直流接觸器、斷路器中替代AgMeO材料，達到提高抗熔焊性能的目的。

1.?為實現上述第一個目的，本發明的技術方案是該制備的銀金屬氧化物石墨復合電觸頭材料為小型片狀觸點材料，包括以下工序：

?（1）混合粉體配置，采用預氧化工藝制備銀金屬氧化物粉和添加物粉，然后將銀金屬氧化物粉、添加物粉與石墨粉混合均勻；或者直接將Ag粉、金屬氧化物粉、石墨粉、添加物粉混合均勻；該混合粉體中的各組分質量比為：

????金屬氧化物?1-25%，石墨??0.05-5%，添加物?≤5%，余量為銀；

（2）在一底部封閉的橡膠套中縱向插入隔板，使橡膠套的內腔分隔成大室和小室，大室A與小室B的徑向高度比控制在7:1~10:1，將步驟（1）配置的混合粉體裝入大室，將焊接銀層成型用銀粉裝入小室，抽出隔板，在等靜壓設備中壓制成整體的錠子，錠子直徑控制在80~120mm，長度控制在200~500mm，等靜壓壓力50~300MPa；

（3）錠子在保護氣氛條件下，600~900℃燒結1~6小時，冷等靜壓設備或者液壓機中復壓，復壓壓力20~300MPa；

（4）錠子在保護氣氛條件下，在600~900℃加熱1~6小時后擠壓成帶材，擠壓帶材寬度20~70mm，厚度2~10mm；

（5）擠壓帶材去除頭尾后，在冷軋機上冷軋至成品厚度，中途退火至少一次，退火時采用保護氣氛，溫度300~800℃，時間0.5~8小時；

（6）采用分條-切片方法獲得成品觸點；或者采用模具沖制方法獲得成品觸點。

?????本發明的技術方案還可以是該制備的銀金屬氧化物石墨復合電觸頭材料為大型片狀觸點材料，包括以下工序：

（1）混合粉體制備，采用預氧化工藝制備銀金屬氧化物粉和添加物粉，然后將銀金屬氧化物粉、添加物粉和石墨粉混合均勻；或者直接將Ag粉、金屬氧化物粉、石墨粉、添加物粉混合均勻；該混合粉體中的各組分質量比為：

????金屬氧化物?1-25%，石墨??0.05-5%，添加物?≤5%，余量為銀；

（2）制粒，將步驟（1）制備的混合粉體放入球磨設備中球磨2~24小時；

（3）采用模壓成型方法獲得初壓壓坯，相對密度控制在65%~85%；初壓時在混合粉表面均勻鋪一層銀粉作為焊接銀層，銀層厚度控制在觸點總厚度的5%~30%；

（4）初壓壓坯在保護氣氛條件下于600~900℃燒結2~5小時；

（5）燒結后的壓坯在復壓模具中壓制成為成品觸點，復壓壓力6~14T/cm²。