[發明專利]一種AgTiB2

有效

• 申請號: 202210019460.3
• 申請日: 2022-01-07
• 公開（公告）號: CN114540658B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 王獻輝;費媛;李航宇;邱艷茹
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: C22C5/06
• 分類號: C22C5/06;C22C32/00;C22C1/05;B22F3/105;B22F1/10;H01H1/023;H01H1/027;H01H11/04
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 王丹

本發明公開了一種AgTiB₂G觸頭材料，按質量百分比由以下組分組成：Ag 87～95.5％，TiB₂ 4～10％，石墨0.5～3％，以上各組分質量百分比之和為100％。本發明還公開了一種的AgTiB₂G觸頭材料的制備方法，包括以下步驟，首先將稱取好的Ag粉和TiB₂粉分別在酒精中超聲分散，而石墨粉在Triton X?100酒精混合溶液中進行超聲分散，制成懸浮液，然后在水浴磁力攪拌的作用下，將TiB₂懸浮液和石墨懸浮液滴入Ag粉懸浮液中，持續攪拌直至完全干燥，獲得復合粉體，最終經兩步放電等離子燒結獲得物理性能、力學性能和電氣性能優異的AgTiB₂G觸頭材料。

技術領域

本發明屬于低壓觸頭材料技術領域，具體涉及一種AgTiB₂G觸頭材料，本發明還涉及該AgTiB₂G觸頭材料的制備方法。

背景技術

銀基觸頭材料通過添加彌散分布的增強相，既強化了銀基體，又在一定程度上改善了材料的電氣性能，使其成為應用最廣的低壓觸頭材料。隨著電器開關向小型化、大功率化、多功能化的方向發展，體積更小的電觸頭要承受更大的電弧侵蝕，因此對觸頭材料也提出了更為嚴苛的性能要求，如具有更為優異的耐電弧侵蝕性、抗熔焊性和抗材料轉移等。但是，現有的觸頭材料難以滿足這些需求，如AgNi觸頭在大電流下抗熔焊性差，AgC觸頭耐電弧侵蝕性差等問題，從而影響了電氣系統的穩定性、可靠性和壽命。TiB₂具有高熔點、高硬度和良好的導電導熱性，因此，TiB₂顆粒在提高銀基觸頭耐電弧侵蝕性能具有很大的優勢。石墨(G)因在電弧的作用下與大氣中的氧反應，形成的氣體逸出在觸頭表面形成疏松多孔的蜂窩狀組織，顯著提高了銀基觸頭材料的抗熔焊性能。因此采用TiB₂和石墨有機協同可發揮其自身優勢，在保持銀自身良好的導電導熱性的同時提高其耐電弧侵蝕性能和熔焊性能，有望獲得一種綜合性能優異的AgTiB₂G觸頭材料。

增強相在銀基體中的分散程度是影響銀基觸頭材料電氣性能的關鍵因素，而混粉工藝是影響增強相分布的主要因素。常用的球磨混粉、三維混粉和V型混粉等方法，其原理主要是利用重力對流擴散使粉末混合均勻。但是由于增強相與基體之間比重、粒徑差異較大以及納米級增強相粘性大、流動性差等因素造成混粉困難，難以實現增強相的均勻分散，并且球磨混粉過程中，磨球與磨球之間，磨球與球磨罐內壁相互碰撞易引入磨球雜質。因此開發一種綜合性能優異的AgTiB₂G觸頭材料及其制備方法具有重要的工程意義和實用價值。

發明內容

本發明的目的是提供一種AgTiB₂觸頭材料，在保持銀基觸頭材料良好導電性的同時顯著提高了力學性能和電氣性能。

本發明的另一個目的是提供一種AgTiB₂G觸頭材料的制備方法，實現了增強相在銀基體的均勻分布并減少了雜質的引入。

本發明所采用的第一種技術方案是，一種AgTiB₂G觸頭材料，按質量百分比由以下組分組成：Ag 87～95.5％，TiB₂ 4～10％，石墨(G)0.5～3％，以上各組分質量百分比之和為100％。

本發明所采用的第二個技術方案是，一種AgTiB₂G觸頭材料的制備方法，具體步驟如下：

步驟1，按照質量百分比分別稱取如下材料：Ag粉87～95.5％，TiB₂粉 4～10％，石墨粉0.5～3％，上述各組分質量百分比之和為100％。

步驟2，將Triton X-100(聚乙二醇辛基苯基醚)加入到酒精A中攪拌均勻，得到Triton X-100酒精混合溶液。將稱取的石墨粉加入到Triton X-100 酒精混合溶液，然后超聲處理30～60min，得到石墨懸浮液。