[發明專利]一種高碲含量的銅基電觸頭材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202211534900.5
• 申請日: 2022-11-30
• 公開（公告）號: CN115821094A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 劉新志;楊叢濤;李慶國;鄒強;姜永和;張芷寧
• 申請（專利權）人: 哈爾濱東大高新材料股份有限公司
• 主分類號: C22C1/04
• 分類號: C22C1/04;C22C9/00;H01H1/025;H01H11/04
• 代理公司: 哈爾濱市哈科專利事務所有限責任公司 23101
• 代理人: 孟策

本發明公開一種高碲含量的銅基電觸頭材料及其制備方法，屬于電工觸頭材料技術領域。本發明以銅為基體、銅包覆銅合金粉為第二相、微量稀土元素為第三相，將原料通過冷等靜壓成坯料、通過多次燒結、熱軋及進行時效處理后制得。本發明解決了現有的熔煉法制造的銅碲合金的電觸頭材料中碲含量低的問題，本方法制得的電觸頭材料，具備良好的導電性、導熱性，抗熔焊、耐電弧燒蝕、抗氧化等優良特性，可廣泛應用于低壓電接觸材料，如小型斷路器觸頭與塑殼斷路器觸頭。

技術領域

本發明屬于電工觸頭材料技術領域，涉及一種高碲含量的銅基電觸頭材料及其制備方法。

背景技術

目前現有的電觸頭材料中，一類是以銀為主成分的銀基電觸頭材料，另一類是以銅為主成分的銅基電觸頭材料。以銀為主成分的銀基電觸頭材料電性能很好，但成本很高。以銅為主成分的銅基電觸頭材料成本低，但電性能尚不如銀基觸頭，尤其是抗熔焊性能方面。用于觸頭的白銀逐年增加，電器生產廠商降低成本的需求越來越強烈，這就迫切需要一種能夠取代銀基觸頭的電接觸材料。

碲是一種非金屬元素，可卻有十分良好的傳熱和導電性。其密度為6.0克/立方厘米，熔點449.5℃，沸點989.8℃，不但具有高導電性與高滅弧性，還具有高強度、高塑性等特性。作為電接觸材料中抗熔焊成份，在電弧作用下碲氣化使觸頭表面冷卻、降低電弧能量，從而達到熄弧的目的，同時還具有吹除觸頭表面氧化物而保持較低電阻的作用。因而以碲作為第二相的觸頭材料具有良好的抗熔焊、耐電弧侵蝕性能以及低而穩定的接觸電阻。

熔煉法制造的銅碲合金的碲含量通常只能達到0.4-0.8％(重量百分比)。碲含量高于這個重量百分比后加工性能急劇惡化且電阻急劇上升，無法制備成可實用的電接觸材料。而碲含量范圍0.4-0.8％的銅碲材料，抗熔焊性能不明顯，無法起到提高抗熔焊性能的作用，需要提高碲含量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高碲含量的銅基電觸頭材料的制備方法，解決了現有的熔煉法制造的銅碲合金的電觸頭材料中碲含量低的問題。

本發明所采用的技術方案如下：一種高碲含量的銅基電觸頭材料的制備方法，步驟如下：

(1)將原料按比例混合均勻，其中，原料的重量份數之和為100份，以重量份數比：銅包覆的銅碲合金粉、銅合金粉、電解銅粉＝10-20：10-20：60-80，所述的銅碲合金粉中的含有碲的重量百分數為48-52％；

(2)將所獲得的混合粉末在250～300MPa下冷等靜壓成坯料；

(3)坯料在氬氣保護氣氛下于800～1000℃燒結；

(4)燒結后的坯料在500～600噸的壓力下復壓；

(5)復壓后的坯料在氬氣保護氣氛下于800～960℃復燒；

(6)復燒后的坯料于700～950℃下在還原性保護氣氛下熱軋；

(7)板材在氬氣保護氣氛下進行時效處理，處理溫度500～870℃，處理時間1～3小時；

(8)將經過時效處理的板材冷軋再加工制得成品。

進一步的，所述的銅碲合金粉的平均粒度為1-3μm。

進一步的，所述的銅包覆的銅碲合金粉的銅包覆層厚度為0.05-0.2μm。

進一步的，所述的銅包覆的銅碲合金粉的銅包覆層采用化學鍍銅的方法制得。

進一步的，所述的銅合金粉中含有重量百分數為0.8～2.0％的稀土元素中的一種或幾種混合。

進一步的，所述的銅合金粉的平均粒度為-200目。

進一步的，所述的銅合金粉以水霧化法制得。

進一步的，所述的電解銅粉的平均粒度為－200目。