[發明專利]一種銅銀核殼粉末電接觸材料的制備方法

在審

• 申請號: 201610208975.2
• 申請日: 2016-04-06
• 公開（公告）號: CN105710388A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 王力威;高玉剛
• 申請（專利權）人: 常州市奧普泰科光電有限公司
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B22F1/02;B22F3/10;H01H1/021
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技術領域

本發明涉及一種銅銀核殼粉末電接觸材料的制備方法，屬于電接觸材料制備技術領域。

背景技術

電接觸定義為以確保電路連續為目的的電氣、電子設備的載流元件之間的界面，以及包含該界面的部件。電接融材料是電力制備和電器電路中通、斷控制及負載電流電器（如開關、啟動器、繼電器、儀器儀表等）的核心組件和關鍵材料，主要負擔著接通、斷開、導流、隔離電流的作用。其性能好壞直接影響電子電器件的可靠性、穩定性、精確度和使用壽命。所以，電接觸材料既是電子電器產品—的心臟，又是其致命點。隨著新一代信息電子、自動化裝備制造等戰略性新興產業的發展，對電接觸元件綠色環保、低接觸電阻、抗擦輝和耐電弧侵蝕性等提出越來越高的要求，高性能電接觸材料的開發成為關鍵。

Ag基電接觸材料是電觸頭行業中使用最為量大面廣的材料，其中Ag/CdO電觸頭占了所有電觸頭產品的以上，但是自2006年7月1日歐盟《關于限制在電子電器設備中使用某些有害成分的指令》（RoHS指令）和《廢舊電子電氣設備》（WEEE指令）實施以來，歐盟市場上開始禁止銷售含的電子電器產品，在替代Ag/CdO的環保型電接觸材料體系中，Ag/Sn₂是被研究的最多的一種，但本身的物理性質存在一些缺陷，如的電阻率太大，超過電接觸材料的電阻率個數量級；Sn₂顆粒與Ag的界面相容性不好，易產生偏析；具有接觸溫升高、抗電弧侵蝕性能差，所以需要一種高效的電接觸材料很有必要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：針對目前Ag/Sn₂電接觸材料電阻率過大，抗電弧侵蝕性能差的問題，提供了一種針對在直流通電或濕熱條件下，銀離子易發生遷移而引起短路，所以在納米銅粉表面鍍銀，再與硝酸鑭、硝酸鍶、乙二醇和檸檬酸溶液制備的陶瓷纖維球磨制備復合材料，隨后對其熱壓并燒制，制備一種電接觸材料，通過將銅銀復合，降低銀離子遷移能力，提高銀離子抗電弧侵蝕能力，降低電接觸材料電阻。

解決上述技術問題，本發明采用如下所述的技術方案是：

（1）按重量份數計，分別稱量15～25份納米銅粉、45～50份質量濃度為10%的硝酸銀溶液和25～35份水合肼置于三口燒瓶中，攪拌混合25～30min，待攪拌混合完成后，對其滴加與水合肼質量相同的乙醛至三口燒瓶中，控制滴加時間為10～15min，待滴加完成后，靜置25～30min，再在1800～2500r/min下離心分離10～15min，收集下層沉淀并置于65～80℃下干燥6～8h，制備得銅銀核殼粉末，備用；

（2）按重量份數計，分別稱量20～45份硝酸鑭、30～35份硝酸鍶、20～25份乙二醇和5～20份質量濃度為10%的檸檬酸溶液，將其混合攪拌，制備得混合液，隨后按混合液與無水乙醇體積比1:1，將無水乙醇添加至上述混合液中，攪拌混合并置于75～80℃下水浴加熱2～3h，再在2500～3000r/min下離心分離10～15min，收集上層清液并旋轉蒸發至原有體積的1/8，制備得陶瓷前驅體；

（3）按質量比1:10，將聚乙烯吡咯烷酮加入上述制備的陶瓷前驅體，攪拌混合并置于靜電紡絲噴頭中，設置其電壓為10～15kV，接受距離為15～20cm，緩慢增加電壓并調整噴頭至噴頭噴絲持續穩定鞭動，制備得前驅體纖維，并將其置于1200～1300℃馬弗爐中，在氮氣保護條件下，進行高溫裂解5～6h，制備得陶瓷纖維；

（4）按質量比1:6，將上述制備的陶瓷纖維與步驟（1）制備的銅銀核殼粉末攪拌混合，并置于塑料罐中，加入氧化鋁球，控制球料比10:1，將其置于輥式球磨機上，對其球磨2～3h；

（5）待球磨完成后，將其置于10～12MPa下保壓2～5min，待壓制完成后，將其置于150～270℃馬弗爐中預熱10～15min，控制預熱時間為25～30min，待預熱完成后，按8℃/min的速率程序升溫至650～800℃，保溫燒結8～10h，隨后停止加熱并靜置冷卻至20～30℃，即可制備得一種銅銀核殼粉末電接觸材料。

本發明制備的銅銀核殼粉末電接觸材料密度為11.25g/cm²，相對密度為99%，電阻率為2.58μΩ.cm。

本發明與其他方法相比，有益技術效果是：

（1）本發明制備的銅銀核殼粉末電接觸材料抗熔焊性能較好，觸點性能和抗電弧侵蝕性能較好，使用時長提高10～15%；

（2）本發明制備過程簡單，綠色環保，對環境無污染。

具體實施方式