[發明專利]一種多組元氧化物增強銀基電接觸材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711444772.4
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108220650A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 王松;張吉明;陳永泰;謝明;王塞北;李愛坤;胡潔瓊
• 申請（專利權）人: 昆明貴金屬研究所
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10;C22C1/02;C22C5/06;C22C32/00;H01H1/0237
• 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

本發明公開了一種多組元氧化物增強銀基電接觸材料及其制備方法，其化學成分(質量分數，下同)為6～10Sn，2～6In，0～5La，0～5Bi，0～3Zn，0～3Sm，0～3Hf，余量為Ag。本發明包括以下工藝步驟：按比例稱取上述成分配比的金屬放入氧化鋯坩堝中真空感應熔煉并澆注得到合金錠坯，合金錠坯車削加工成棒坯，棒坯放入專用內氧化爐中進行加壓內氧化得到多組元氧化物增強銀基電接觸材料，經熱擠壓、室溫拉拔加工成多組元氧化物增強銀基電接觸材料絲材。使用該方法制備的多組元氧化物增強銀基電接觸材料，其抗拉強度達到280～340MPa，AC/220V/15A測試條件下電壽命達到15萬次。

技術領域

本發明涉及銀基電接觸材料，特別是涉及多組元氧化物增強銀基電接觸材料的加壓內氧化制備方法。

背景技術

氧化物增強銀基電接觸材料是第二相氧化物顆粒彌散分布于銀基體中的金屬基復合材料，是近年發展較快的一種低壓電器用電接觸材料。國內外常用的單一或兩種氧化物增強銀基電接觸材料(如AgSnO₂、AgCuO、AgSnO₂In₂O₃、AgSnO₂La₂O₃等)因其銀基體中氧化物種類少，協同強化作用差，導致材料的強度不高、耐電弧侵蝕能力弱和電壽命短，限制了銀基電接觸材料多領域、苛刻使役條件下的推廣應用。在銀基體中引入多組元氧化物增強相，利用多組元氧化物之間的協同強化作用，充分發揮各氧化物的特性，可以有效提高銀基電接觸材料的力學性能和電接觸性能。

加壓內氧化工藝是將銀合金置于專用內氧化爐中，在氧分壓大于5MPa的壓力下對銀基合金進行內氧化，使合金元素發生擇優氧化形成氧化物并彌散分布于銀基體內，材料中心區域無氧化物貧乏層。與常規內氧化工藝(氧分壓為0.3～3MPa)和粉末冶金工藝相比，加壓內氧化工藝的顯著優點在于制備流程短、工藝易控制、綠色環保、適合大批量生產氧化物增強銀基復合材料，且制得的材料具有組織均勻、氧化物顆粒細小、強度高、耐電弧侵蝕能力強、電壽命長等優點。

發明內容

為克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種多組元氧化物增強銀基電接觸材料及其制備方法，所述多組元氧化物增強銀基電接觸材料化學成分為：6～10Sn，2～6In，0～5La，0～5Bi，0～3Zn，0～3Sm，0～3Hf，余量為Ag。所述的多組元氧化物增強銀基電接觸材料包含La、Bi、Zn、Sm、Hf中至少3種。本發明所采用的技術方案如下：

(1)稱取上述成分配比的金屬原料放入氧化鋯坩堝中真空感應熔煉并澆注得到合金錠坯，感應熔煉前將熔煉腔體抽真空至真空度大于10^-2Pa；

(2)合金錠坯車削加工成直徑10～150mm的棒坯；

(3)棒坯放入專用內氧化爐中進行加壓內氧化得到多組元氧化物增強銀基電接觸材料，加壓內氧化的氧化溫度為750～900℃，氧化時間為24～32h，氧分壓為5～25MPa；

(4)經熱擠壓、室溫拉拔加工成多組元氧化物增強銀基電接觸材料絲材，熱擠壓溫度為750～850℃，擠壓比100～200。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：多組元氧化物增強銀基電接觸材料的基體中氧化物顆粒更細小、分布更彌散(見圖1)，且存在多組元氧化物特性互補和協同強化作用，具有較高的強度、更好的耐電弧侵蝕能力和更長的電壽命，其抗拉強度達到280～340MPa，AC/220V/15A測試條件下電壽命達到15萬次，可廣泛應用于低壓電器電觸頭或電刷絲。

附圖說明

圖1是本發明制備的多組元氧化物增強銀基電接觸材料掃描電鏡照片。

具體實施方式