[發(fā)明專利]一種片狀或鉚釘型銀氧化鋅電觸頭材料的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410840474.7
• 申請(qǐng)日: 2015-08-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104493179A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?zhí)戾\;黃錫文;王振宇;蒙建洲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林電器科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號(hào): B22F5/00
• 分類號(hào): B22F5/00;B22F3/16;B22F9/20;H01H11/04
• 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)明涉及一種片狀或鉚釘型銀氧化鋅電觸頭材料的制備方法，屬于金屬基復(fù)合材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

銀氧化鋅觸頭材料具有優(yōu)良的分?jǐn)嘈阅堋⒖谷酆感院湍碗娀∏治g，其抗大電流沖擊能力比銀氧化錫材料還好，是斷路器的常用材料之一。通常來(lái)說(shuō)，銀氧化鋅電觸頭的制備工藝主要有三種：混粉法、內(nèi)氧化法和化學(xué)法。混粉法是通過(guò)機(jī)械混合方式把銀粉、氧化鋅粉簡(jiǎn)單混合在一起，然后將混合粉進(jìn)行等靜壓、燒結(jié)、擠壓等一系列加工，最后得到銀氧化鋅電觸頭。該類方法制備工藝簡(jiǎn)單、加工周期短，但容易出現(xiàn)混合粉聚集的問(wèn)題。內(nèi)氧化法是先將銀鋅合金通過(guò)氧化調(diào)質(zhì)處理制得銀氧化鋅復(fù)合材料，然后進(jìn)行等靜壓、燒結(jié)、擠壓等一系列加工，最后得到銀氧化鋅電觸頭。如公開(kāi)號(hào)為CN101202168A的發(fā)明專利等，但這種方法在銀鋅合金氧化時(shí)容易出現(xiàn)貧氧化物區(qū)，影響材料的電性能。另一種化學(xué)法，但存在污染大的不足。

本申請(qǐng)人之前申請(qǐng)的CN103710608A發(fā)明專利，公開(kāi)了一種含添加劑銀氧化鋅電觸頭材料的制備方法，該方法首先是將含添加元素的鹽類化合物溶液加入到銀粉或氧化鋅粉中制成漿料，將其烘干、破碎、過(guò)篩后與氧化鋅粉或銀粉進(jìn)行混合，得到銀氧化鋅混合粉，之后將其經(jīng)過(guò)等靜壓、燒結(jié)、擠壓等加工成電觸頭。該方法較好地改善了傳統(tǒng)混粉工藝添加劑偏析的現(xiàn)象，使添加劑不再是簡(jiǎn)單的機(jī)械混合，而是通過(guò)包覆很好地與基體融為一體，使所得的銀氧化鋅材料具有更優(yōu)秀的性能。但是復(fù)合漿料在烘干過(guò)程中有可能會(huì)因液體揮發(fā)速率不均勻造成添加元素在銀基體上的析出產(chǎn)生偏析的現(xiàn)象，另外，含有添加劑的銀粉(或者是含有添加劑的氧化鋅粉)與氧化鋅粉(或銀粉)的密度相差較大，兩種粉體在混合過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)氧化鋅抱團(tuán)聚集的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種工藝簡(jiǎn)單、基本不存在氧化鋅抱團(tuán)聚集現(xiàn)象的片狀或鉚釘型銀氧化鋅電觸頭材料的制備方法，由該方法制得的銀氧化鋅電觸頭金相組織均勻、具有優(yōu)良的加工性能。

本發(fā)明所述的片狀或鉚釘型銀氧化鋅電觸頭材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

1)按照所需要制備的銀氧化鋅電觸頭的材料配比計(jì)算所需的氧化鋅粉和硝酸銀的用量，并根據(jù)硝酸銀的用量計(jì)算硝酸銀和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸銀所需的碳酸鈉的用量，稱取備用；取硝酸銀用水溶解配成20～40w/w％的硝酸銀溶液，將氧化鋅粉和硝酸銀溶液置于反應(yīng)器中，攪拌均勻，得到含硝酸銀和氧化鋅的懸浮液；

2)取碳酸鈉用水溶解配成10～30w/w％的碳酸鈉溶液，加入到步驟1)所得的懸浮液中攪拌反應(yīng)，有沉淀生成，過(guò)濾，得到碳酸銀和氧化鋅的復(fù)合粉末；

3)將所得的碳酸銀和氧化鋅的復(fù)合粉末水洗至中性，干燥、粉碎后進(jìn)行焙燒，然后粉碎，得到銀氧化鋅復(fù)合粉；

4)將所得的銀氧化鋅復(fù)合粉等靜壓成型，然后再置于含氧氣氛中燒結(jié)，得到銀氧化鋅坯錠；

5)所得銀氧化鋅坯錠經(jīng)熱擠壓加工成帶材或線材、之后經(jīng)軋制復(fù)合或拉拔，再經(jīng)沖壓加工或鉚釘機(jī)加工，得到片狀或鉚釘型銀氧化鋅觸頭材料。

本發(fā)明以碳酸鈉與含氧化鋅粉的硝酸銀懸浮液反應(yīng)得到碳酸銀和氧化鋅的復(fù)合粉，由于氧化鋅粉的密度(5.606g/cm³)與反應(yīng)生成的碳酸銀(6.077g/cm³)的密度相接近，因而可以使氧化鋅粉和碳酸銀顆粒混合得更均勻，使得氧化鋅粉更為均勻地分布在碳酸銀基體中，有效改善了現(xiàn)有技術(shù)中氧化鋅粉抱團(tuán)聚集的現(xiàn)象，從而使得所得銀氧化鋅電觸頭材料具有均勻的金相組織；另一方面，由于氧化鋅顆粒在硝酸銀和碳酸鈉的反應(yīng)過(guò)程中起到反應(yīng)介質(zhì)的作用，使得反應(yīng)生成的一部分碳酸銀能夠覆蓋在氧化鋅顆粒的表面，改善了第二相(即氧化鋅相)之間的結(jié)合力，避免了現(xiàn)有技術(shù)中存在的脆性相(即氧化鋅相)之間的直接接觸，使所得銀氧化鋅材料中兩相界面的結(jié)合狀況得到明顯改善，從而使觸頭材料具有更好的加工性能。

上述方法的步驟1)中，所述需要制備的氧化鋅電觸頭材料中，銀氧化鋅含量為1～30wt％，余量為銀；更優(yōu)選的選擇為氧化鋅含量為8～12wt％，余量為銀。該步驟中，所述氧化鋅粉通常采用平均粒度為1～20μm的氧化鋅粉，優(yōu)選采用平均粒度為2～3μm的粉末；優(yōu)選是將硝酸銀配制成30～40w/w％的硝酸銀溶液，更優(yōu)選是配制成30～35w/w％的硝酸銀溶液，這樣可以使所得電觸頭材料的金相組織更為均勻。該步驟中，碳酸鈉的用量通常為硝酸銀用量的53/170～63/170，更優(yōu)選為58/170。