[發(fā)明專利]一種銀碳化鎢鎳觸頭材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410714850.8
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104388739B
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳名勇;葉凡;羅春華;蘭嵐;顏培濤
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林電器科學研究院有限公司
• 主分類號: C22C5/06
• 分類號: C22C5/06;C22C32/00;C22C1/05;H01H1/0233
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 唐智芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種銀碳化鎢鎳觸頭材料及其制備方法，屬于金屬基復合材 料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中低壓智能型框架式斷路器所使用的觸頭大多是AgW50與 AgNiC，其中AgW50為動觸頭，AgNiC為靜觸頭。由于靜觸頭AgNiC耐電弧侵 蝕能力低，導致斷路器的電壽命過短，通常電壽命難于超越1000次。而隨著 社會經(jīng)濟的發(fā)展，有許多應(yīng)用場合要求智能型框架式斷路器具有較高的電壽 命。對此，有必要開發(fā)一種耐電弧侵蝕能力強的材料作為靜觸頭，與AgW50 動觸頭配對使用，以大幅度地提高智能型框架式斷路器的電壽命，滿足多樣 性應(yīng)用場合的使用要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種新的銀碳化鎢鎳觸頭材料及其制備 方法。本發(fā)明所述方法制得的銀碳化鎢鎳觸頭材料的耐電弧侵蝕能力強，與 現(xiàn)有的AgW50動觸頭配對使用，可以大幅度提高低壓智能型框架式斷路器的 電壽命。

本發(fā)明所述的銀碳化鎢鎳觸頭材料，以重量百分比計，其組成為：

碳化鎢20～30％、鎳0.1～5％、余量為銀。

上述銀碳化鎢鎳觸頭材料的組成優(yōu)選為：碳化鎢23～27％、鎳1～3％、余 量為銀。

上述銀碳化鎢鎳觸頭材料的制備方法為：按配比稱取碳化鎢粉、鎳粉和 銀粉，混合均勻，所得銀碳化鎢粉鎳混合粉末與高純鎳球和水置于球磨機中 進行球磨，球磨后的粉體經(jīng)干燥、退火、成型、燒結(jié)、復壓和再次退火處理， 得到銀碳化鎢鎳觸頭材料；其中：

所述高純鎳球與銀碳化鎢鎳混合粉末的重量比為4～10：1；

所述水的用量按每1kg銀碳化鎢鎳混合粉末加入130～220ml水計算；

所述球磨的時間為12～48h；

因球磨損耗的鎳要進入到粉末中，所述稱取的鎳粉的重量為最終球磨后 所得到的銀碳化鎢鎳粉末中鎳的重量的0～92％。

本發(fā)明將銀碳化鎢鎳混合粉末與高純鎳球和水按特定配比置于球磨機中 進行球磨特定時間，一方面，通過球磨，碳化鎢粉、鎳粉和銀粉的混合更為 均勻；另一方面，球磨過程中，由高純鎳球上因球磨損耗的鎳增加到了銀碳 化鎢鎳粉末中，而且申請人經(jīng)過大量實驗驗證發(fā)現(xiàn)，當球磨時間限定在上述 范圍內(nèi)時，增加的鎳恰好占混合粉末(所述的混合粉末是指球磨前的銀碳化鎢 鎳混合粉末)總重量的0.1～0.8％；再一方面，因碳化鎢顆粒的硬度比高純鎳 球高得多，碳化鎢粉與鎳球得到充分的接觸和研磨，由高純鎳球上因球磨損 耗的鎳均均勻地覆著到了碳化鎢顆粒的表面，有效地改善了銀對碳化鎢的濕 潤性，從而提高了碳化鎢顆粒與銀的燒結(jié)效果，進而提高了所得觸頭材料的 綜合性能；因此，采用本發(fā)明所述方法可以制造得到具有優(yōu)良的耐電弧侵蝕 性的銀碳化鎢鎳觸頭材料。

上述制備方法中，所述的高純鎳球為高純度的鎳球，為了盡量少地引入 雜質(zhì)，優(yōu)選是采用鎳含量≥99.9％的鎳球。通常情況下，采用直徑為φ6mm～ φ30mm的高純鎳球。

上述制備方法中，所述碳化鎢粉、鎳粉和銀粉的配比優(yōu)選為碳化鎢23～ 27％、鎳1～3％、余量為銀。

上述制備方法中，所述碳化鎢粉、鎳粉和銀粉的粒度與現(xiàn)有技術(shù)相同， 在本發(fā)明中，優(yōu)選采用平均粒度為1～4μm的碳化鎢粉，優(yōu)選采用粒度為-300 目的鎳粉，優(yōu)選采用粒度為-200目的銀粉，更優(yōu)選采用-100～-200目的銀粉。

上述制備方法中，通常是將銀粉、鎳粉和碳化鎢粉置于V型或雙錐混料 器中混合，混合的時間通常為2～3h。

上述制備方法中，對球磨后的粉體經(jīng)干燥、退火、成型、燒結(jié)、復壓和 再次退火處理的工藝與現(xiàn)有技術(shù)相同，在本發(fā)明中，所述干燥、退火、成型、 燒結(jié)、復壓和再次退火處理的工藝參數(shù)優(yōu)選為：

干燥是將球磨后的粉體置于80～150℃條件下烘干2～4h；

退火是將干燥后的粉體置于氫氣或氨分解氣氣氛下、溫度為700～750℃ 的條件下，保溫1～3h；

成型是將退火后的粉體置于鋼模中壓制成壓坯，成型壓力為4～7T/cm²。

燒結(jié)是將壓坯置于氫氣或氨分解氣氣氛下、溫度850～920℃的條件下， 保溫1～2h。

復壓是將燒結(jié)所得的銀碳化鎢鎳坯置于鋼模中進行復壓，復壓壓力為 10～11T/cm²。