[發明專利]銀氧化錫加重稀土的觸頭材料配方

在審

• 申請號: 201810926171.5
• 申請日: 2018-08-15
• 公開（公告）號: CN108878179A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 薛明路;陳凱煉;陳夏
• 申請（專利權）人: 寧波科揚貴金屬合金科技有限公司
• 主分類號: H01H1/0237
• 分類號: H01H1/0237;C22C5/06;C22C32/00
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理事務所(普通合伙) 11466
• 代理人: 李銘;張強

銀氧化錫加重稀土的觸頭材料配方，包括GeO₂、Gd₂O₃、Sm₂O₃和Y₂O中的一種或幾種，其中Sm₂O₃，Gd₂O₃、Y₂O₃和GeO₂四種稀土的加入總量為1.2%?1.5%，Sn含量為12%?16%，加入8%?15%的導電塑料，該導電塑料由PC塑料和ABS塑料混合材料里摻加絲狀炭黑和完全焦化的SiO2制得，Ag為余量，該配比按照重量分配。本發明具有以下有益效果：重稀土的加入優化了材料的高溫穩定性，觸頭高導電、高導熱性，導電塑料成型后，整體觸頭變輕，又能使其具有良好的耐電弧侵蝕性能。

技術領域

本發明屬于觸頭材料領域，具體涉及銀氧化錫加重稀土的觸頭材料配方。

背景技術

電觸頭是各種高低壓電器的核心部件，廣泛應用在航空、航天、航海領域及民用工業的各種交直流接觸器、斷路器、繼電器轉換開關中。其性能直接影響整個電器的通斷容量，使用壽命和運行可靠性等。

電觸頭材料種類繁多。常用的主要有銀基合金和銅基合金，其中銀基合金電觸頭材料大量應用于中小負荷（小于50A）或弱電條件下（小于1A）的低壓電器，汽車電器和家用電器中。特別是繼電器和接觸器這些量大面廣的電器，幾乎全部采用Ag基觸頭材料。

在銀基觸頭材料中，AgCdO由于具有良好的耐電弧磨損性，抗熔焊性，導電性和導熱性，且接觸電阻小而穩定性高，被稱為“萬能觸頭材料”。但由于AgCdO觸頭材料在生產、使用和回收過程中存在著“鎘毒”的危害，對人體和自然環境具有較大的危害和污染。為此國際電工組織于2003年2月發布《關于在電子電氣設備中禁止使用某些有害物質指令》。該指令2006年7月1日起生效。因此，研制和開發新型具有環保功效和良好電接觸性能的觸頭材料成為該領域的熱門課題。

AgSnO₂是該領域研究最多，最具有前景的新材料。經過多年的探索，AgSnO₂材料在某些方面的性能，如在直流條件下的電性能，甚至超過AgCdO。國外發達國家在AgSnO₂材料性能和制造工藝的改進，實現了穩定的工業化生產，已經完全取代了AgCdO。不論在交、直流電器中均獲得了廣泛應用。而我國對AgSnO₂的研究，嚴重滯后于國外，九十年代初才開始對該材料進行仿制和開發研究。但進度緩慢，且各項電性能指標，機械物理性能等與國外材料的差距較大。具體體現在：電阻大、溫升高、耐電磨損和抗熔焊性、電壽命低等電性能以及塑性差，難加工等機械物理性能，一直是制約該材料廣泛應用的主要難點。因此，電工行業的科研人員也一直沒有停止過對該材料開展更深入的研究。

A：SnO₂顆粒大小以及含量對 AgSnO₂觸頭材料性能的影響

SnO₂顆粒和含量以及在材料基體內的分布直接決定AgSnO₂各項電性能。SnO₂含量為輕微增加能明顯改善AgSnO₂的抗熔焊性能。

當SnO₂含量小于7%時，觸頭材料的抗熔焊能力較弱，而當SnO₂含量大于15%時，則存在溫升過高的問題，可見SnO₂含量對觸頭及抗熔焊，電壽命等有較大的影響。

在機械物理性能上：SnO₂顆粒的體積分數、分布狀況、尺寸大小以及粉體顆粒形狀等在很大程度上決定了 AgSnO₂的加工性能。又因為電器使用的電流過大等因素而需增加SnO₂的體積分數時，則以犧牲材料的塑性為代價而獲取在其材料電性能上的需求。但這些往往都是理論上的分析，實際上卻不然。因此，為尋求高的電性能，同時又具有較高的機械物理性能，往往就需要增加其他元素來達到這樣的目的。