[發明專利]Ti2SnC/Sn/Co電觸頭材料及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201410190691.6
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN103924143A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 張雪峰;龐立娟;鄧剛;方民憲;李會容;楊洋;張敏
• 申請（專利權）人: 攀枝花學院
• 主分類號: C22C29/02
• 分類號: C22C29/02;C22C1/05;H01B1/02;H01B1/06
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 羅貴飛;梁鑫

技術領域

本發明屬于材料領域，具體涉及一種Ti₂SnC/Sn/Co電觸頭材料及其制備方法和用途。

背景技術

目前，電接觸材料大致可以分為以下幾類：銅基觸頭材料、貴金屬基觸頭材料、鎢基觸頭材料等。其中應用最為廣泛且最具代表性的就是Cu-W合金以及Ag基電接觸材料兩大類。對于這兩類觸頭材料而言，其中的貴金屬元素如Cu、Ag、W等所占的材料重量比大，因此價格昂貴，且這些金屬的資源儲量有限，影響和限制了其推廣應用及進一步大規模開發應用。另外，現有的觸頭材料所含有的金屬比例過大，導致硬度不高、耐磨性差。

因此，開發一種稀貴金屬含量低、導電性能良好、資源豐富、耐磨性好、成本低廉的電接觸材料成為一種趨勢。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種新的Ti₂SnC/Sn/Co電觸頭材料及其制備方法和用途。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：Ti₂SnC/Sn/Co電觸頭材料，由下述重量配比的組分制備而成：Ti₂SnC(碳錫鈦)40～80份，錫5～20份，鈷15～40份。

其中，上述電觸頭材料由下述重量配比的組分制備而成：Ti₂SnC(碳錫鈦)50～75份，錫10～20份，鈷15～30份。

其中，Ti₂SnC、錫和鈷的粒度為400目～2μm。

本發明還提供上述Ti₂SnC/Sn/Co電觸頭材料的制備方法，將原料Ti₂SnC、錫和鈷混勻后于20～30MPa壓力下壓制成型，然后在真空條件下于700～1300℃保溫3～6小時，即得。

其中，所述真空條件為4×10^-3～5×10^-3Pa的絕對壓強。

本發明還提供上述Ti₂SnC/Sn/Co電觸頭材料在制備電觸頭中的用途。

本發明還提供上述Ti₂SnC/Sn/Co電觸頭材料制備的電觸頭。

本發明的有益效果是：本發明選擇錫和鈷，1)導電性能良好。錫粉以及鈷粉的導電性能優異，可以大大降低電接觸材料的接觸電阻。2)與碳錫鈦顆粒潤濕性良好。在燒結過程中，錫與鈦鈷形成中間相，中間相與碳錫鈦的潤濕性良好，可大大減少燒結過程中的氣孔率，增加致密度。

本發明Ti₂SnC/Sn/Co電觸頭材料與普通的Cu-W等傳統電接觸材料相比，為無Cu電接觸材料，大大降低了原料成本；燒結過程中生成的中間相與碳錫鈦的潤濕性良好，該材料的致密度高，接觸電阻低，抗熔焊性好，硬度高，抗彎強度優異。同時，材料的制備工藝簡單可行，成本低廉，設備簡單，適合工業大規模生產。

具體實施方式

本發明Ti₂SnC/Sn/Co電觸頭材料，由下述重量配比的組分制備而成：Ti₂SnC(碳錫鈦)40～80份，錫5～20份，鈷15～40份。本發明中選擇的錫、鈷的優點為：1)導電性能良好。錫粉以及鈷粉的導電性能優異，可以大大降低電接觸材料的接觸電阻。2)與碳錫鈦顆粒潤濕性良好。在燒結過程中，錫與鈦鈷形成中間相，中間相與碳錫鈦的潤濕性良好，可大大減少燒結過程中的氣孔率，增加致密度。

其中，上述電觸頭材料優選由下述重量配比的組分制備而成：Ti₂SnC(碳錫鈦)50～75份，錫10～20份，鈷15～30份。

其中，Ti₂SnC、錫和鈷的粒度優選為400目～2μm。原料如粒度過大，則顆粒表面活性較差，不利于燒結過程，需要延長燒結時間，增加成本；如粒度過小，則會在壓制過程中導致氣孔率增大，不利于材料的致密化。

本發明還提供上述Ti₂SnC/Sn/Co電觸頭材料的制備方法，將原料Ti₂SnC、錫和鈷混勻后于20～30MPa壓力下壓制成型，然后在真空條件下于700～1300℃保溫3～6小時，即得。

本領域技術人員可以理解的是，在工業生產中以及本發明所述的真空條件下并不是完全的真空，也有一定的壓強，只是壓強較小。本發明所述真空條件優選為4×10^-3～5×10^-3Pa的絕對壓強。