[發明專利]一種具有高抗熔焊性能的銀基觸頭材料及制備方法

有效

• 申請號: 201810260161.2
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108251683B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 王獻輝;朱婷;習勇;周子敬
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: C22C5/06
• 分類號: C22C5/06;C22C32/00;C22C1/05
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 談耀文

本發明公開了一種具有高抗熔焊性能的銀基觸頭材料，包括Ag粉、Ni粉和TiB₂粉三種組分，所述Ni粉、TiB₂粉和Ag粉的質量百分比分別為2％～15％，2％～8％，77％～96％，以上組分質量百分比之和為100％。本發明還公開了耐抗熔焊性能的銀基電觸頭材料的制備方法：將按比例稱取好的Ag粉、Ni粉和TiB₂粉進行預先混粉4～8h，隨后在三維運動混粉機上繼續混粉2～6h，再將混合粉末壓制成壓坯后燒結，即得AgNi?TiB₂電觸頭材料。本發明的AgNi?TiB₂電觸頭材料通過在AgNi觸頭材料中引入TiB₂顆粒，顯著改善了AgNi觸頭材料抗熔焊性差的問題，獲得了電氣性能優異且低銀含量的AgNi?TiB₂電觸頭材料。

技術領域

本發明屬于低壓觸頭材料技術領域，具體涉及一種具有高抗熔焊性能的銀基觸頭材料，本發明還涉及該銀基電觸頭材料的制備方法。

背景技術

觸頭是各種高低壓開關、電器、儀器儀表、元器件的核心部件，其性能好壞直接影響整個電器的通斷容量、使用壽命和運行的可靠性等。電觸頭材料的種類繁多，其中AgNi觸頭材料是一種典型的低壓觸頭材料，不僅具有良好的導電性、耐電磨損性以及低而穩定的接觸電阻，還具有良好的塑性和可加工性能。目前AgNi觸頭材料廣泛用于交直流繼電器、接觸器、微型斷路器、配電繼電器、汽車繼電器、光控開關、溫控器等低壓電器領域。但是，AgNi觸頭材料存在抗熔焊性差和機械強度低等不足，因而限制了該觸頭材料的廣泛應用。隨著工業電器配電電壓等級要求的提高，以及斷路器、接觸器等低壓電器對小型化、多功能化、工作壽命、可靠性要求的日益提高，傳統AgNi系觸頭材料的性能亟待提高，尤其是抗熔焊性能。抗熔焊性能的好壞，直接影響著觸頭材料的電流電壓等級、電器元件的運行可靠性和使用壽命。已有研究表明，在不顯著影響AgNi系材料的加工性能前提下，通過加入適量的添加劑，如金屬氧化物、石墨等，可改善AgNi系觸頭材料的抗熔焊性能和耐電磨損性能，進而提升AgNi系觸頭材料的電流使用等級，擴大其應用范圍；或利用添加劑自身特性，如稀土元素具有細化顆粒的作用、金屬氧化物具有增加熔池粘度的作用等，可以起到改變AgNi系合金的物理性能和電性能的作用。TiB₂陶瓷因其熔點高(2900℃)、硬度大(2.9GPa)、導電導熱性好(8.33MS/m)，以及優異的耐磨和耐電弧侵蝕等優點。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有高抗熔焊性能的銀基觸頭材料，解決了現有電觸頭材料抗熔焊性能差的問題。

本發明的另一個目的是提供一種具有高抗熔焊性能的銀基觸頭材料的制備方法。

本發明所采用的第一種技術方案是，一種具有高抗熔焊性能的銀基觸頭材料，包括Ag、Ni和TiB₂三種組分，Ni、TiB₂和Ag的質量百分比分別為2％～15％，2％～8％，77％～96％，以上組分質量百分比之和為100％。

本發明所采用的第二個技術方案是，一種具有高抗熔焊性能的銀基觸頭材料的制備方法，具體步驟如下：

步驟1，按照質量百分比分別稱取如下材料：Ni粉、TiB₂粉和Ag粉2％～15％，2％～8％，77％～96％，以上組分質量百分比之和為100％；

步驟2，將稱量好的Ag粉、Ni粉和TiB₂粉末放入球磨機中，并加入無水乙醇和聚乙烯吡絡烷酮進行預先混粉，球磨機轉速為250～350r/min，得到預混粉末；

步驟3，將預混粉末放入三維混粉機中進行再次混粉，震動頻率為30～40Hz，得到混合粉末；

步驟4，將步驟3再次混粉后的混合粉末放入模具中進行壓制，制成壓坯；