[發明專利]一種銀金屬氧化物電接觸材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010153800.2
• 申請日: 2020-03-07
• 公開（公告）號: CN111468736A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 萬岱;繆仁梁;張明江;張海金妹;魯香粉;陳松揚;夏宗斌;宋振陽;王寶鋒
• 申請（專利權）人: 福達合金材料股份有限公司
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08;H01B1/16
• 代理公司: 溫州名創知識產權代理有限公司 33258
• 代理人: 陳加利

本發明公開一種銀金屬氧化物電接觸材料及其制備方法，采用了一種粉體制備與混粉一體化設備，上層噴盤接通噴粉裝置，下層噴盤接通高壓水，將彌散強化相混合粉末裝入噴粉裝置中，在高壓水霧化制備銀粉的過程中，以惰性氣體為載體將彌散強化相混合粉末噴射進入銀熔液中，固態的彌散強化相混合粉末被高溫的液態銀包裹形成穩定的冶金結合，然后再經過高壓水破碎冷卻形成均勻的混合粉顆粒，混合粉顆粒經過烘干?壓錠?擠壓等工序加工成電接觸材料。與傳統的粉末冶金工藝相比較，本發明具有彌散強化相顆粒在銀基體中的分布均勻性高、彌散強化相顆粒與銀基體的結合強度高、制造過程綠色環保、生產周期短等顯著優點。

技術領域

本發明屬于電工觸頭材料領域，具體是指一種銀金屬氧化物電接觸材料及其制備方法。

背景技術

目前低壓電器行業中大多以銀基材料作為電觸頭材料，而其中銀金屬氧化物(AgMeO，Me指代金屬)材料由于其具有優良的抗電弧侵蝕性、抗熔焊性和低而穩定的接觸電阻的綜合電性能，在整個電觸頭材料體系中占有重要的地位。銀基體中的金屬氧化物對銀基體而言都屬于彌散強化相，通過彌散強化的方式提高銀基體的抗電弧侵蝕性和抗熔焊性，所以，增強相在銀基體中的分布均勻性以及銀和彌散強化相之間的結合強度，對觸頭材料的抗電弧燒損性能和導電性能有著決定性的影響。

粉末冶金工藝是一種常用的銀金屬氧化物電接觸材料制備工藝，傳統的制備方式采用銀粉和金屬氧化物粉機械混合，經等靜壓設備壓錠后擠壓成型，受限于銀基體與彌散強化相粉末之間的潤濕性，結合強度并不理想，在電接觸過程中對電接觸材料的抗熔焊性能和導電性能有明顯的影響。而如何改善銀基體與彌散強化相粉末之間的潤濕性，提高兩者的結合強度，一直是電接觸材料研發領域的一個重要研發方向。

在傳統的粉末冶金(混粉-擠壓)工藝基礎上，國內外的電觸頭材料生產企業先后開發了多種材料制備工藝，采用共沉積、化學包覆等方法改善銀基體與彌散強化相顆粒之間的潤濕性，以及采用球磨、多次擠壓工藝提高銀基體與彌散強化相之間的結合強度。以上加工方式相對于傳統的粉末冶金工藝，對銀基體和彌散強化相之間的結合強度都有了不同程度的提升，但是仍然存在諸多的缺陷。

專利ZL201710868384.7公布了一銀金屬氧化物合金制備方法，采用了在彌散強化相表面包覆一層潤濕劑層的方式，改善彌散強化相與銀基體的潤濕性。潤濕劑層是在高溫下包裹在金屬氧化物顆粒表面，形成了較穩定的冶金結合，但是銀與潤濕劑層之間的結合仍然是物理結合。這種制備方式可以在一定程度上提高銀與金屬氧化物之間的結合強度，但是整個加工過程復雜，制造成本高，對結合強度的提升也比較有限。

專利ZL201610899938.0公布了一種高性能環保型銀氧化錫電接觸材料及其制備方法，采用化學包覆工藝制備銀氧化錫材料，首先在作為彌散強化相的氧化錫表面包覆氧化鉍層，然后在氧化鉍層表面再包覆銀層，然后在銀層表面再包覆其它添加物粉，制備好的粉體經過球磨-等靜壓-擠壓等工序加工成為線材或者帶材。這種制備方法彌散強化相經過多次包覆后改善了與銀基體的潤濕性，但是生產周期長，化學包覆過程中產生的廢水對環境的污染嚴重，綜合成本比傳統的粉末冶金工藝更高。

專利ZL201410768634.1公布了一種銀金屬氧化物電觸頭材料的制備方法和裝置，采用將銀和金屬氧化物制備成前驅體溶液，采用還原處理后得到金屬氧化物前驅體包覆的銀粉，再經過熱處理后得到銀金屬氧化物粉體。這種制備方法采用納米級的均勻細化顆粒，增加了銀與金屬氧化物的接觸面積，改善了與銀基體的潤濕性，但是化學包覆過程中產生的廢水對環境帶來嚴重污染，綜合成本比傳統的粉末冶金工藝更高。

因此，如何提高銀金屬氧化物電接觸材料中彌散強化相分布的均勻性以及彌散強化相與銀基體的結合強度，對于提高銀金屬氧化物電接觸材料抗電弧燒損性能和電性能的一致性，具有很重要的實際應用價值。

發明內容