[發(fā)明專利]一種含添加劑霧化銀氧化鋅電觸頭材料的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310743059.5
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103706795A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王振宇;黃錫文;葉凡;張?zhí)戾\;肖光;劉晗
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林電器科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號: B22F3/16
• 分類號: B22F3/16;H01H1/0237;B22F9/08
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 唐智芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬基復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種含添加劑霧化銀氧化鋅電觸頭材料的制備方法。

背景技術(shù)

銀氧化鎘(AgCdO)作為觸頭材料，具有良好的綜合性能，應(yīng)用范圍很廣，已有幾十年的應(yīng)用歷史。但Cd蒸氣有毒，對環(huán)境造成污染。近年來，許多國家都開展了代Cd材料的研究。銀氧化鋅(AgZnO)是近年發(fā)展較快的一種新型無毒電觸頭材料，AgZnO觸頭材料熱穩(wěn)定性比CdO高，熔點(diǎn)為1795℃，因此AgZnO具有優(yōu)良的抗熔焊性、好的耐電弧腐蝕性、低而穩(wěn)定的接觸電阻、易焊接等特點(diǎn)。同時AgZnO觸頭材料電性能接近AgCdO，是3000A-5000A低壓電器環(huán)保觸頭材料的首選。但是AgZnO觸頭材料的接觸電阻比較大、溫升高，嚴(yán)重影響電氣使用性能，限制其材料的應(yīng)用。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，加入添加劑的AgZnO電觸頭材料具有良好的抗熔焊性，目前添加劑的種類主要有WO₃、Bi₂O₃、CuO、In₂O₃、RE氧化物、GeO₂等物質(zhì)，添加劑主要加入方式有三種工藝：混粉法、內(nèi)氧化法、化學(xué)法。其中混粉法是把Ag粉、ZnO以及添加劑粉體粉充分混合，然后材料擠壓或模壓成AgZnO觸頭材料，其中添加劑以粉末互混方式加入，這種方法由于制備方法簡單、加工周期短等特點(diǎn)，被生產(chǎn)廠家所普遍采用，但制備出來的產(chǎn)品電氣使用性不高，容易出現(xiàn)添加劑偏析等問題，只能適用于一些要求不高的低端電器。內(nèi)氧化法是指Ag、Zn、添加劑熔化后制備成合金絲材或者板材，然后通過內(nèi)氧化工藝制備成含添加劑的AgZnO觸頭材料，但現(xiàn)有的內(nèi)氧化法工藝容易出現(xiàn)“貧氧化物區(qū)”，影響所得觸頭材料的電壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種含添加劑霧化銀氧化鋅電觸頭材料的制備方法。該方法將霧化所得的銀鋅合金粉加入到含添加元素的鹽類化合物的水溶液或乙醇溶液中，經(jīng)濕混、干燥后進(jìn)行預(yù)氧化處理，在預(yù)氧化處理過程中含添加元素的鹽類化合物分解成相應(yīng)的金屬氧化物，且分解得到的金屬氧化物均勻地附著在銀氧化鋅顆粒的表面，改善了傳統(tǒng)霧化工藝不能添加高熔點(diǎn)添加劑，以及添加劑偏析等問題。

本發(fā)明所述的含添加劑霧化銀氧化鋅電觸頭材料的制備方法，包括以下步驟：

1)按照需要制備的銀氧化鋅電觸頭的材料配比計(jì)算所需的純銀塊、純鋅塊和含添加元素的鹽類化合物的用量，稱取備用；其中，所述的含添加元素的鹽類化合物為鉬酸銨、偏鎢酸銨、硝酸銅、硝酸鍺、硝酸鋰以及鑭系稀土硝酸鹽中的一種或兩種以上的組合；

2)取純銀塊和純鋅塊置于中頻熔煉爐內(nèi)熔煉成均勻的合金熔液，經(jīng)霧化制成銀鋅合金粉；

3)取含添加元素的鹽類化合物用水或無水乙醇溶解配成水溶液或乙醇溶液，加入銀鋅合金粉，進(jìn)行混料處理，得到含添加元素鹽類化合物均勻分布的銀鋅合金粉漿料；

4)將含添加元素鹽類化合物均勻分布的銀鋅合金粉漿料干燥，粉碎，得到含添加元素鹽類化合物均勻分布的銀鋅合金粉；

5)將含添加元素鹽類化合物均勻分布的銀鋅合金粉進(jìn)行預(yù)氧化處理，然后經(jīng)等靜壓成型、燒結(jié)、擠壓工序，即得到銀氧化鋅電觸頭材料。

上述制備方法中，

步驟1)中，需要制備的銀氧化鋅電觸頭材料中，氧化鋅含量為8～20wt%，添加劑以含添加元素的氧化物計(jì)其總含量為0.5～5wt%，余量為銀。所述的含添加元素的鹽類化合物會在后序的燒結(jié)工序中分別分解為含添加元素的氧化物，具體的：鉬酸銨分解為氧化鉬、偏鎢酸銨分解為氧化鎢、硝酸銅分解為氧化銅、硝酸鍺分解為氧化鍺、硝酸鋰分解為氧化鋰，而所述的鑭系稀土硝酸鹽可以是硝酸鉺、硝酸鑭、硝酸鈰等，它們在燒結(jié)過程中分別被分解為鑭系稀土金屬氧化物如氧化鉺、氧化鑭、氧化鈰等。上述鑭系稀土硝酸鹽優(yōu)選用無水乙醇溶解配成乙醇溶液，除鑭系稀土硝酸鹽之外的其它含添加元素的鹽類化合物通常用水溶解配成水溶液。在最后所得的銀氧化鋅電觸頭材料中，應(yīng)控制上述各種含添加元素的氧化物或它們中任意兩種以上的組合的總量占銀氧化鋅電觸頭材料的0.5～5wt%。

步驟1)中，可以用仲鎢酸銨代替偏鎢酸銨。

步驟2)中，合金熔液經(jīng)霧化得到銀鋅合金粉末漿料，該漿料經(jīng)干燥、過篩后得到銀鋅合金粉末，通常是將干燥后的物料過100目篩，優(yōu)選是過200～300目篩后，取篩下物供下道工序使用。