[發明專利]一種定向凝固銀合金及其制備方法

在審

• 申請號: 201711236765.5
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108130446A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 謝明;陳永泰;楊有才;王松;孫紹霞;張吉明;胡潔瓊;李愛坤;陳松;王塞北;方繼恒;劉滿門;侯攀
• 申請（專利權）人: 貴研鉑業股份有限公司
• 主分類號: C22C5/06
• 分類號: C22C5/06;C22C1/02;C22F1/14;C22F1/02;B22D27/04
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

本發明公開了一種新型銀合金及其制備方法，銀合金的重量百分比化學成份為：0.05～3.0Pt，0.05～3.0Au，0.05～3.0Nb，0.05～3.0Hf，0.05～3.0Ta，0.05～5.0Re，余量為Ag。制備方法涉及定向凝固、拉拔、軋制等技術，其化學成分均勻、可半連續加料、合金化熔煉、定向凝固結晶，已實現規?；a，棒坯和板坯鑄錠的含氧量≤30ppm，無偏析、縮孔、疏松和氧化等缺陷。加工工藝簡單、成品率高、性能一致性好，具有導電、導熱性好，室溫強度高，耐磨損耐腐蝕，軟化溫度和導電率高等特點，可用做電工、電子、電力、能源、機電、交通等行業中的觸頭、導電片、換向片、電刷和引線等制品。

技術領域

本發明涉及一種定向凝固銀合金及其制備方法，屬于銀基電工合金材料領域。

背景技術

電工合金材料是指在具有優良的導熱、導電性能的同時，又兼顧高的抗氧化、耐腐蝕和優異的電接觸性能的合金，其要求主要是在不損失導電率和導熱率的前提下，使材料的抗熔焊性、耐電弧腐蝕性和使用壽命提高。在貴金屬電工材料中，應用最多的是銀基電工材料。目前，銀基電工材料主要有AgCu系、AgNi系、AgC系、AgW系、AgSnO₂系、AgPd系等，在各類開關、電器、儀器儀表、電子元器件等中，承擔著接通、分段、連續負載電流等作用，銀基電工材料要求具備以下幾個方面的性能：(1)低電阻率和蒸汽壓，高熔點、沸點、熱導率、熔化熱和升華熱，高電子逸出功，好的熱穩定性，高的起弧電壓；(2)室溫和高溫強度、硬度高，韌性和塑性好；(3)良好的抗氧化性和耐腐蝕性能；(4)耐摩擦磨損性能好，接觸電阻低且穩定，耐電弧燒損，熔焊及金屬轉移的傾向小；(5)加工性能和焊接性能好等。

國際上現有相關研發和生產單位主要有：德國(Degussa、Doduco、SIEMENS公司)、英國(JMM公司)、日本(東芝、田中、中外電器、佳友會社)、美國(西屋公司、Fensteel聯合公司、Mallory公司)等；國內現有相關單位主要有：昆明貴金屬研究所、桂林電器科學研究院、蘇州三立電工合金有限公司、溫州宏豐電工合金有限公司、福達合金材料有限公司、上海中希電工有限公司、桂林金格電工電子材料有限公司、天津大都克電工合金有限公司等單位，進行了大量的工作，具體電工材料主要有：(1)銀合金電工材料，如AgCu、AgAu、AgCe、AgCuV、AgCuNi、AgPdCu、AgSnCeLa等；(2)粉末冶金銀基電工材料，如AgNi、AgC、AgW、AgWC、AgSnO₂、AgZnO、AgCuO、AgCuONiO、AgMgONiO、AgSnO₂In₂O₃、AgSnO₂Bi₂O₃等。銀基電工合金具有低而穩定的接觸電阻，良好的化學穩定性，良好的物理、力學和電接觸性能，一般通過添加第三、第四組元等來改善合金的綜合性能，如降低電阻溫度系數，提高再結晶溫度和抗蠕變性能，提高合金的抗熔焊性、耐電弧燒蝕能力、耐摩擦磨損性能和使用電壽命等。

貴研鉑業股份有限公司長期從事銀基電工合金材料的研究和開發工作，選擇貴金屬(Pt、Au)、稀有金屬(Nb、Hf、Ta、Re)元素作為添加劑，發現添加貴金屬和稀有金屬可有效地促進合金組織的細化過程，形成多相金屬間化合物(如Au₃Pt₂、Nb₂Hf、TaRe₂)和氧化物(HfO、TaO)，并且均勻彌散地分布于合金的晶內和晶界上，起到明顯強化了合金的組織結構、提高合金的力學、電學性能，以及提高了合金的高溫強度、軟化溫度等作用，然而這些第二相對合金材料的塑性和電阻率影響較小。

因此，本發明通過添加貴金屬和稀有金屬元素，再結合真空熔煉合金化、定向凝固結晶技術的優化集成，為新型銀合金電工材料及制品的研發和制備加工提供了新途徑。

發明內容