[發明專利]一種改善錠坯燒結性的銀氧化鋅觸頭材料的制備方法

有效

• 申請號: 201910010227.7
• 申請日: 2019-01-05
• 公開（公告）號: CN109500392B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 李波;黃錫文;陳光明;李耀林;蒙建洲;蔣義斌;肖光
• 申請（專利權）人: 桂林電器科學研究院有限公司
• 主分類號: B22F3/10
• 分類號: B22F3/10;B22F9/04;C22C1/04;C22C5/06;H01H11/04
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 唐智芳

本發明公開了一種改善錠坯燒結性的銀氧化鋅觸頭材料的制備方法，包括以下步驟：1)根據需要制備的銀氧化鋅觸頭的材料配比，計算并稱取相應用量的銀、鋅和添加物經熔化后霧化制粉，得到銀鋅合金粉；2)將銀鋅合金粉進行氧化，得到銀氧化鋅復合粉；3)將銀氧化鋅復合粉于保護氣氛條件下進行濕磨，得到球磨后的銀氧化鋅復合粉；4)將球磨后的銀氧化鋅復合粉成型，得到銀氧化鋅坯體；5)所得銀氧化鋅坯體置于氧分壓≥0.8Mpa、溫度為900～960℃的條件下燒結，得到銀氧化鋅錠坯；6)所得銀氧化鋅錠坯經熱擠壓，得到銀氧化鋅線材或帶材。本發明所述方法制得的銀氧化鋅觸頭材料組織均勻且加工性能好。

技術領域

本發明涉及銀氧化鋅觸頭的制備方法，具體涉及一種改善錠坯燒結性的銀氧化鋅觸頭材料的制備方法。

背景技術

電觸頭是各種高低開關、電器、儀器儀表、元器件的核心部件，廣泛應用于航天、航空、汽車等工業領域和民用工業的大容量交直流接觸器、交直流功率繼電器、汽車電器及中小容量低壓斷路器中。電觸頭種類繁多，常用的有銀基合金和銅基合金。在銀基合金中，銀氧化鎘觸頭材料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、穩定性高，被稱為“萬能觸點材料”。但是由于銀氧化鎘材料在生產使用和回收過程中都存在“鎘毒”的危害，因此研制和開發新型環保和良好電接觸性能的材料成為該領域的熱門課題。

銀氧化鋅(AgZnO)觸頭材料具有優良的分斷性能、抗熔焊性和耐電弧侵蝕，且無毒環保，是替代銀氧化鎘的觸頭材料之一。銀氧化鋅觸頭材料的制備方法大致分為粉末冶金法，內氧化法，化學共沉淀法和霧化法。這些方法各有不足：粉末冶金法制成的材料密度低、接觸電阻大、溫升高；內氧化法制備的材料表面和內部結構不均勻，氧化物顆粒聚集嚴重，中間有貧氧化層；化學共沉淀法工藝較復雜，且制備過程中會產生化學污染等問題。而霧化法工藝融合了粉末冶金法和內氧化法的優點，適合大批量生產，具有良好的應用前景，但霧化法在提高了銀氧化鋅生產效率的同時也帶來了一些不足，如燒結困難，加工性能差等問題。

霧化法傳統的工藝流程大致為：熔煉、霧化制粉、合金粉末氧化、等靜壓成型、燒結、熱擠壓、拉拔，最后制成成品。其中在合金粉末氧化階段由于ZnO的熱動力學穩定性高于Ag₂O，故Zn的氧化優先于Ag的氧化。ZnO 在粉末顆粒表面發生偏聚，在后續燒結過程中阻礙了粉末間Ag的接觸及擴散，導致坯體燒結難、加工性能差等問題。如公開號為CN101202168的發明專利，公開了一種新型銀氧化鋅觸頭材料制備工藝，具體是將銀、鋅、添加物按一定比例在中頻熔煉爐中經過熔化、水霧化成銀鋅合金粉末，然后對霧化合金粉進行烘干、氧化調質處理、等靜壓、燒結、擠壓、拉絲等加工成銀氧化鋅電觸頭。如前所述，由于常壓下ZnO的熱動力學穩定性高于Ag₂O，故必然存在Zn的氧化優先于Ag的氧化，從而導致ZnO在粉末顆粒表面發生偏聚，并在后續燒結過程中阻礙粉末間Ag的接觸及擴散的問題，因此該發明中同樣存在坯體燒結困難、加工性能差的不足。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種一種改善錠坯燒結性的銀氧化鋅觸頭材料的制備方法。該方法將氧化后的銀氧化鋅復合粉在氣氛保護條件下濕磨后成型，所得坯體再置于特定氧壓、超高溫條件下燒結，有效改善了錠坯的燒結性，從而得到組織均勻且加工性能好的銀氧化鋅觸頭材料。

為解決上述技術問題，本發明提供的改善錠坯燒結性的銀氧化鋅觸頭材料的制備方法，包括以下步驟：

1)根據需要制備的銀氧化鋅觸頭的材料配比，計算所需銀、鋅和添加物的用量，稱取相應用量的銀、鋅和添加物經熔化后霧化制粉，得到銀鋅合金粉；

2)將銀鋅合金粉進行氧化，得到銀氧化鋅復合粉；

3)將銀氧化鋅復合粉置于球磨機中，于保護氣氛條件下進行濕磨，濕磨完成后對所得粉料進行干燥，得到球磨后的銀氧化鋅復合粉；

4)將球磨后的銀氧化鋅復合粉成型，得到銀氧化鋅坯體；