[發(fā)明專利]一種氧化物顆粒彌散分布的銀氧化鐵電接觸材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011059050.9
• 申請(qǐng)日: 2020-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN112475295B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊昌麟;張秀芳;顏小芳;周克武;林應(yīng)濤;曹慶;柏小平;張明江;陳松揚(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江福達(dá)合金材料科技有限公司
• 主分類號(hào): B22F3/18
• 分類號(hào): B22F3/18;B22F3/24;B22F9/08;C21D9/52;C22C5/06;C22C32/00;C22F1/02;C22F1/14;H01B1/02;H01B1/08;B21C37/02;B21C37/04
• 代理公司: 溫州名創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33258
• 代理人: 陳加利

本發(fā)明公開了一種氧化物顆粒彌散分布的銀氧化鐵電接觸材料及其制備方法，包括以下步驟：(1)將銀與改性添加物金屬熔煉、水霧化成合金粉末；(2)將所述的合金粉末烘干、過200目篩，制備?200目合金粉末；(3)將?200目霧化合金粉與鐵粉進(jìn)行混合；(4)將步驟(3)混合后粉體進(jìn)行粉末軋制成帶材；(5)將帶材進(jìn)行退火，隨后進(jìn)一步冷軋；(6)將軋制后的帶材進(jìn)行內(nèi)氧化，隨后將內(nèi)氧化后的帶材進(jìn)行沖斷、壓錠、燒結(jié)、復(fù)壓、進(jìn)一步熱擠壓成板材或線材。采用本發(fā)明方法制備的銀氧化鐵電接觸材料，氧化物顆粒尺寸細(xì)小、組織均勻，且材料成材率較常規(guī)多次擠壓工藝顯著提高，適合大批量生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電觸頭技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種氧化物顆粒彌散分布的銀氧化鐵電接觸材料及其制備方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有電接觸領(lǐng)域，銀基電接觸材料是目前應(yīng)用最為廣泛的一類材料。這是因?yàn)殂y具備高的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性、良好的機(jī)械加工特性；且因氧化銀在高溫下不穩(wěn)定，易分解成單質(zhì)銀和氧氣，故而能保證銀基電接觸材料低而穩(wěn)定的接觸電阻。

目前銀基電接觸材料主要分為三類：銀-金屬氧化物、銀基假合金，銀基合金，其中銀金屬氧化物由于其優(yōu)良的綜合電性能，在整個(gè)電接觸材料體系中占有重要的作用。銀氧化鐵材料作為一種銀金屬氧化物電接觸材料，具有低而穩(wěn)定的接觸電阻，良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱及穩(wěn)定優(yōu)良的溫升特性，尤其是在強(qiáng)電流開關(guān)的應(yīng)用條件下，比正在廣泛應(yīng)用的銀鎳、銀鎢材料具備更為優(yōu)良的抗熔焊性能。

因銀、鐵金屬間的固溶度有限，故而決定了銀氧化鐵常用的制備工藝分為兩種：粉末冶金工藝、化學(xué)共沉積工藝。銀氧化鐵粉末冶金工藝制備簡(jiǎn)要工藝流程如下：銀粉、氧化鐵粉、添加物粉末混合-等靜壓-燒結(jié)-復(fù)壓-熱擠壓成板材或者絲材，此種生產(chǎn)工藝的主要缺點(diǎn)：因原料粉末顆粒細(xì)小、易團(tuán)聚，在混合過程中無法實(shí)現(xiàn)氧化鐵及添加物顆粒的充分分散，因而在成品中無法避免出現(xiàn)氧化物或者添加物粉末聚集、分布不均勻的缺陷，進(jìn)而進(jìn)一步影響材料的電性能穩(wěn)定性。銀氧化鐵共沉積工藝制備簡(jiǎn)要工藝流程如下：配置一定濃度的含銀、鐵及添加物金屬鹽溶液、配置一定濃度的沉淀劑溶液-將沉淀劑溶液以一定的速度加入混合溶液中進(jìn)行沉淀-銀、鐵、添加物共沉淀物清洗-銀、鐵、添加物共沉淀物烘干-銀、鐵、添加物共沉淀物煅燒制備銀金屬氧化物復(fù)合粉末-等靜壓-燒結(jié)，最后擠壓成板材或者絲材，此種工藝雖然可以有效地解決氧化顆粒分散問題，但生產(chǎn)工藝流程長(zhǎng)、工序較為繁瑣，最為重要的缺陷為作為沉淀劑的金屬離子在后續(xù)的清洗工序中難以去除，使得成品材料中低熔點(diǎn)雜質(zhì)含量較多，導(dǎo)致材料的燃弧能量大及燃弧時(shí)間長(zhǎng)，極大地降低了材料本身的抗電弧燒損特性。

通過檢索，中國(guó)專利CN101794636一種銀氧化鐵電接觸材料的制備方法。該方法的主要工藝步驟為：配置一定濃度的硝酸銀、硝酸鐵、硝酸鋯混合溶液-向混合溶液加入氫氧化鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉沉積劑，制備金屬碳酸鹽沉淀-對(duì)金屬碳酸鹽溶液進(jìn)行清洗、烘干、煅燒制備銀金屬氧化物復(fù)合粉末-最后將復(fù)合粉末進(jìn)行過篩、等靜壓成形、燒結(jié)、熱擠壓成線材或者板材。該方法由于合成的金屬碳酸鹽呈絮狀沉淀、沉淀物較為蓬松，導(dǎo)致清洗過程無法有效去除因沉積劑加入而引入的低熔點(diǎn)雜質(zhì)鈉，最終使得成品材料中低熔點(diǎn)雜質(zhì)鈉含量較高，導(dǎo)致材料在電試驗(yàn)開閉過程中表現(xiàn)出較高的燃弧能量和較長(zhǎng)的燃弧時(shí)間，最終影響材料本身的抗電弧燒損能力。

上述專利所采用的工藝方法，雖然可解決氧化物顆粒聚集問題，但過程中引入了后續(xù)清洗過程中無法去除的低熔點(diǎn)雜質(zhì)金屬；而傳統(tǒng)的粉末冶金工藝，則無法有效地實(shí)現(xiàn)氧化鐵顆粒及添加物顆粒的均勻分散問題。因而，如何實(shí)現(xiàn)氧化物顆粒的均勻分散并且保證材料的制備過程中又不引入低熔點(diǎn)金屬雜質(zhì)，為本材料制備領(lǐng)域的一個(gè)難題，故而有必要進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，而提供一種氧化物顆粒彌散分布的銀氧化鐵電接觸材料及其制備方法。采用本發(fā)明方法制備的銀氧化鐵電接觸材料，氧化物顆粒尺寸細(xì)小、組織均勻，且材料成材率較常規(guī)多次擠壓工藝顯著提高，適合大批量生產(chǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一個(gè)方面是提供一種氧化物顆粒彌散分布的銀氧化鐵電接觸材料。其技術(shù)方案是包括以下步驟：