[發明專利]銀氧化鋅或銀氧化銅復合粉的制備方法和實施該制備方法的系統

有效

• 申請號: 201910196851.0
• 申請日: 2019-03-15
• 公開（公告）號: CN109702222B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 劉智勇;劉志宏;李啟厚;洪明浩;江道言;朱銀;馬歡;黃輝
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24
• 代理公司: 長沙啟昊知識產權代理事務所(普通合伙) 43266
• 代理人: 張海應

本發明公開了一種銀氧化銅或銀氧化鋅復合粉的制備方法和實施該制備方法的系統，制備方法包括：按比例分別稱取銀原料和銅原料或銀原料和鋅原料，溶解，配制成前驅體溶液，所述配制前驅體溶液還包括加入C1?C4醇類并攪拌均勻，加入量為前驅體溶液的8?12V％；對前驅體溶液進行霧化處理得到0.01?100μm的前驅體霧滴，并在400?1150℃下熱分解即得。本發明的方法通過在配制前驅體溶液時加入適量C1?C4醇類，能有效控制銀氧化銅或銀氧化鋅復合粉的球形度，通過加入適量氨水，能制備得到中空結構的銀氧化銅復合粉或銀氧化鋅復合粉。

技術領域

本發明涉及功能粉體材料制備技術領域領域，更具體地，涉及一種銀氧化鋅或銀氧化銅復合粉的制備方法和實施該制備方法的系統。

背景技術

銀氧化銅復合粉是一種應用廣泛的復合材料，且CuO含量不同其應用領域也不同，當氧化銅含量為8～12wt％時主要作為電接觸材料；氧化銅含量為20wt％的銀氧化銅復合粉能有效改善導電漿料中銀粉的燒結特性；此外，銀氧化銅復合粉還可以作為催化劑材料。目前，銀氧化銅復合粉憑借著其在低壓開關、繼電器和控制器等方面較為穩定的性能而備受關注。

現有技術中，制備銀氧化銅電觸頭材料的主要方法有合金內氧化法和粉末冶金法等，其中，合金內氧化法是一種比較先進的制備電接觸材料的工藝方法，該方法工藝簡單、成本費用低且觸頭性能優良，在國內外被廣泛采用，但該方法制備的成品材料表面和內部結構不均勻，中間有貧氧化物層，從而導致觸頭尺寸不夠精確；粉末冶金法是銀金屬氧化物復合材料的主要制備方法之一，粉末冶金法能夠獲得組織相對均勻且性能穩定的電接觸材料，但制備的成品材料具有密度較低、加工性能較差、電阻率較高、氧化物顆粒與基體的界面潤濕性差、界面結合強度弱等缺點。

目前，全世界銀及銀基電接觸材料的年需求量約為2900-3000噸，且僅我國的年需求量就高達900-1000噸。素有“萬能電接觸材料”之稱的銀氧化鎘由于其環境污染問題被逐步禁止使用；銀氧化鋅憑借其優異的耐電弧侵蝕性、耐磨損性和抗熔焊性成為新一代的環保電接觸材料。

現有技術中，制備銀氧化鋅電接觸材料的主要方法有合金內氧化法、共沉淀法和粉末冶金法等，其中，合金內氧化法是一種比較先進的制備電接觸材料的工藝方法，該方法工藝簡單、成本費用低且觸頭性能優良，在國內外被廣泛采用，但該方法制備的成品材料表面和內部結構不均勻，中間有貧氧化物層，從而導致觸頭尺寸不夠精確；粉末冶金法是銀金屬氧化物復合材料的主要制備方法之一，粉末冶金法能夠獲得組織相對均勻且性能穩定的電接觸材料，但制備的成品材料具有密度較低、加工性能較差、電阻率較高、氧化物顆粒與基體的界面潤濕性差、界面結合強度弱等缺點；共沉淀法制備的銀基觸頭材料其第二相彌散均勻分布，電性能良好，但粉末制造成本高，且由于涉及濕法化學反應過程，各批粉末質量的穩定性較難控制。

綜上所述，研究開發一種工藝過程簡單可控、能連續穩定生產且制備得到的銀氧化銅復合粉或銀氧化鋅復合粉產品質量高、粒度小且分布均勻的銀氧化銅復合粉或銀氧化鋅復合粉的制備方法具有重要的理論和實際價值，在電接觸材料的制備領域應用前景廣闊。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種銀氧化銅復合粉或銀氧化鋅復合粉的制備方法和系統。

根據本發明一方面提供了一種銀氧化銅復合粉或銀氧化鋅復合粉的制備方法，包括：

S1、按比例分別稱取銀原料和鋅原料或銀原料和銅原料，溶解，配制成前驅體溶液；

S2、對前驅體溶液進行霧化處理得到0.01-100μm的前驅體霧滴，并在400-1150℃下熱分解，即得銀氧化鋅或銀氧化銅復合粉。

霧滴熱處理過程中發生的化學反應方程式如下：