[發(fā)明專利]一種氧化物局部梯度分布的電接觸材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510807946.3
• 申請日: 2015-11-20
• 公開（公告）號: CN105349818B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 穆成法;陳田莊;費(fèi)玲娟;王開旭;鄭奇;李少博
• 申請（專利權(quán)）人: 溫州宏豐電工合金股份有限公司
• 主分類號: C22C5/06
• 分類號: C22C5/06;H01B1/02
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電接觸材料及其制造方法，具體地說，涉及一種氧化物局部梯度分布的電接觸材料的制備方法以及由該方法制備的電接觸材料。

背景技術(shù)

銀氧化鎘作為一種傳統(tǒng)的電接觸材料，具有良好的滅弧性、穩(wěn)定的接觸電阻等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于繼電器、斷路器、開關(guān)以及接觸器中，但鎘以及其化合物具有一定毒性，影響人體健康并造成環(huán)境污染。歐盟RoHS法案以及REACH法規(guī)中明確限制電氣設(shè)備中采用鎘等有毒金屬及其化合物，因此尋找能夠有效替代銀氧化鎘的電接觸材料成為當(dāng)務(wù)之急。

銀氧化錫以及銀氧化鋅電接觸材料具有熱穩(wěn)定性好、耐電弧侵蝕及抗熔焊性能，使用范圍可達(dá)10-1000A，是目前在中低壓電器中用于代替銀氧化鎘的理想材料，已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)及應(yīng)用。然而由于銀氧化錫以及銀氧化鋅電接觸材料使用中接觸電阻較大，溫升高，因此如何減小接觸電阻，降低溫升成為研究的熱點(diǎn)。

研究表明，當(dāng)Ag或MeO呈纖維狀分布組織，有效降低材料電阻，但是如果纖維狀組織為純Ag，在電流較大或在感性負(fù)載使用情況下，純銀很容易發(fā)生熔焊。

內(nèi)氧化法是目前國內(nèi)外研制銀氧化錫以及銀氧化鋅電接觸材料的常用方法之一。如專利CN00800609.1公開了一種AgZnO系電觸點(diǎn)材料的制造方法，通過對內(nèi)氧化后的AgZnO線材進(jìn)行二次加工和燒結(jié)處理數(shù)次，通過后續(xù)大變形量的擠壓工藝，獲得組織均勻，氧化物顆粒呈彌散分布的AgZnO電接觸材料。但是，研究表明，當(dāng)增強(qiáng)相(氧化物)顆粒較細(xì)(納米級)時(shí)，彌散分布會增加增強(qiáng)相與Ag基體的接觸面積，導(dǎo)致電子散射作用大大增強(qiáng)，使得觸頭材料電阻明顯升高，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的使用性能。同時(shí)，彌散分布的較細(xì)增強(qiáng)相(氧化物)顆粒雖然使材料強(qiáng)度、硬度得到提高，對提高材料的耐機(jī)械磨損性能有一定的意義，但通常會導(dǎo)致材料的延伸率大大下降，使材料塑性變差，加工難度增大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種氧化物局部梯度分布的AgMeO電接觸材料的制造方法及由該方法制備的材料。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供一種氧化物局部梯度分布的電接觸材料的制備方法，所述方法包括如下步驟：

步驟1：首先通過內(nèi)氧化法或預(yù)氧化法制備AgMeOXO絲材，其中Me為Sn或Zn，MeO為SnO₂或ZnO，X為促進(jìn)Me氧化且其氧化物XO能溶于酸的金屬元素中的一種或多種；

步驟2：將AgMeOXO絲材進(jìn)行表面處理即酸洗并烘干，在AgMeOXO絲材表層形成銀含量高、氧化物XO含量低的AgMeO；

步驟3：將烘干后的絲材進(jìn)行壓錠、燒結(jié)；

步驟4：將燒結(jié)后的錠子擠壓拉絲，使得絲材表層的AgMeO在擠壓過程隨著材料一起流動，沿著擠壓方向定向拉伸而成纖維狀結(jié)構(gòu)組織，獲得具有局部低氧化物含量、中心高氧化物含量的纖維組織的梯度材料，即氧化物局部梯度分布的電接觸材料。

進(jìn)一步的，上述的步驟1中：

所述通過內(nèi)氧化法制備AgMeOXO絲材，是指：首先熔煉制備AgMeX合金錠子，再通過擠壓和拉絲獲得AgMeX絲材，然后再裁斷，內(nèi)氧化，獲得AgMeOXO絲材；

所述通過預(yù)氧化法制備AgMeOXO絲材，是指：首先通過熔煉和霧化制備AgMeX合金粉體，再通過預(yù)氧化獲得AgMeOXO粉體，然后再過篩、壓錠、燒結(jié)、擠壓、拉絲，獲得AgMeOXO絲材。

較佳的，所述AgMeX合金錠子，其中金屬原料的重量百分含量為：4％～11％的Me金屬，1％～5％的X金屬，余量為Ag。更佳的，X金屬重量百分含量為3.21％～4.08％，進(jìn)一步的，為3.21％～3.37％。更佳的，Me金屬重量百分含量為4.02％～9.73％，進(jìn)一步的，為4.92％～9.73％。

較佳的，所述AgMeOXO絲材，其中MeO含量為5wt％～12wt％，XO含量為2wt％～6wt％。

較佳的，所述擠壓，其中：溫度為300℃～750℃，擠壓速度在5cm/min-20cm/min，拉拔后絲材尺寸為

較佳的，所述X為Ni、Cu、In以及其它促進(jìn)Me氧化且其氧化物XO可溶于酸的金屬元素中的一種或多種。

更具體的，上述步驟1中的絲材制備可以通過以下方案實(shí)施：