[發明專利]一種高碲含量銅碲觸頭材料及其熔煉工藝

在審

• 申請號: 201810585274.X
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108866379A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 王發展;郭陽陽;王永濱;呂勤良
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C1/03
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 王孝明

本發明提供了一種高碲含量銅碲觸頭材料及其熔煉工藝。本發明的高碲含量的銅碲觸頭材料，以重量份數計，由以下材料制備：碲粉3～4份，余量為銅。本發明還提供了一種高碲含量的銅碲觸頭材料的熔煉工藝，該方法采用上述的高碲含量的銅碲觸頭材料的配方，該方法通過制備銅碲中間合金，然后將該銅碲中間合金與銅塊在惰性氣體下進行熔煉并除氣，最后將熔融的合金液在惰性氣體保護下澆鑄成銅碲觸頭材料錠坯，擠壓銅碲觸頭材料錠坯得到銅碲觸頭材料。本發明的銅碲觸頭材料熔煉工藝使最終銅碲觸頭材料中元素成分被嚴格控制，并且銅碲觸頭材料中氧含量低于30ppm，氮含量低于10ppm，銅碲觸頭材料抗熔焊性能和分段能力良好，組織均勻性高，金屬元素偏析程度低。

技術領域

本發明涉及選礦技術領域，涉及選礦藥劑、制備和選礦方法，具體涉及一種高碲含量銅碲觸頭材料及其熔煉工藝。

背景技術

觸頭是真空斷路器的核心部件，觸頭材料性能是決定真空斷路器性能的關鍵因素。觸頭材料的研制和研究是大電流真空開關的關鍵技術之一。70年代初，日本東芝公司推出了CuSeTe(銅硒碲)合金觸頭，用于該公司的產品中。合金中的Te、Se分別與Cu生成穩定的金屬化合物Cu₂Te、Cu₂Se。在大電流真空斷路器研制中，應先保證可靠的抗熔焊性能及分斷能力。近期研究表明，大幅度提高碲在銅中的含量，使其達到3％以上，可以有效提高大電流真空斷路器的抗熔焊性能和分斷能力。

真空觸頭材料最常用的有兩種生產工藝：粉末冶金法與真空熔煉法，觸頭材料對雜質要求較嚴，主要需要控制有害雜質和氣體含量。粉末冶金工藝相的缺陷在于對雜質和氣體含量較難控制。真空熔煉法的缺陷在于難以控制合金元素成分，且合金元素的收得率，組織易偏析。

并且，金屬碲密度6.25g/cm³，熔點452℃，沸點1390℃，碲在空氣或氧中易生成二氧化碲。銅的密度8.9g/cm³，熔點1083℃，由于兩種合金的密度和熔點相差較大，導致碲的成分偏析和收得率低是銅碲合金熔煉的難點。而通過熔煉法制備銅碲合金，關鍵是提高合金中第二相的分布均勻性，以及提高碲的收得率。因此現有技術中粉末冶金法或熔煉法提高碲的含量非常困難，并且所得銅碲觸頭材料成分偏析、碲收得率低。到目前為止，還未見公開報道通過熔煉工藝生產出碲含量達到3％以上的銅碲合金。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于，提供一種高碲含量銅碲觸頭材料及其熔煉工藝，解決現有技術中難以制備高碲含量且制得的銅碲觸頭材料分布不均勻，成分偏析大的銅碲觸頭材料的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案予以實現：

一種高碲含量的銅碲觸頭材料，以重量份數計，由以下材料制備：碲粉3～4份，余量為銅，原料的重量份數之和為100份。

本發明還保護一種高碲含量的銅碲觸頭材料的熔煉工藝，該方法采用上所述的高碲含量的銅碲觸頭材料的配方，該方法通過制備銅碲中間合金，然后將該銅碲中間合金與銅塊在惰性氣體下進行熔煉并除氣，最后將熔融的合金液在惰性氣體保護下澆鑄成銅碲觸頭材料錠坯，擠壓銅碲觸頭材料錠坯得到銅碲觸頭材料。

本發明還具有如下技術特征：

優選的，所述的高碲含量的銅碲觸頭材料，由以下材料制備：碲粉3.5份，余量為銅，原料的重量份數之和為100份。

具體的，所述的銅碲中間合金，以重量份數計，由以下材料制備：碲粉30～40份，余量為銅，原料的重量份數之和為100份。

具體的，該方法具體按照以下步驟進行：

步驟一：將銅粉和碲粉充分混勻，并在真空條件下進行壓實和燒結，得到銅碲中間合金；