[发明专利]一种银镍导电陶瓷电触头的材料及其制造方法

说明书

技术领域：

本发明涉及电工合金材料制造工艺技术领域，主要是银镍导电陶瓷电触头材料的制作。

背景技术：

传统的银镍电触头材料，采用粉末冶金工艺制造，化学成分为：镍：5％～40％，银为余量。加工工艺流程如下：

银粉+镍粉→机械混粉→压制成型→烧结→挤压→成型加工

传统方法生产的银镍电触头材料，在金相组织中镍颗粒分布不均匀、有聚析，组织粗大，造成材料的接触电阻大，抗熔焊性、耐电弧烧损和耐电磨损性能低，触头的使用寿命相对较低。随着开关电器生产技术的不断发展，以及开关电器小型化发展趋势的要求，传统方法生产的银镍电触头材料已不能满足开关电器的要求，必须研发更高性能的电触头材料，以满足开关电器生产发展的需要。

发明内容：

本发明主要是针对传统方法生产的银镍电触头材料中，金相组织不均匀，镍金相组织粗大，接触电阻高，抗熔焊性、耐电弧烧损和耐电磨损性能低，使用寿命不高的缺点，通过在银镍合金中添加导电陶瓷及稀土元素，同时改进生产工艺，改善和提高银镍电触头材料综合性能。

本发明是这样实现的，一种银镍导电陶瓷电触头材料，其特征在于：按重量百分比，银镍导电陶瓷电触头材料的组合物由以下组分组成：

镍：5％～40％，

导电陶瓷：0.2％～2％，

稀土：0.1％～1％，

余量为银和无法避免的杂质。

特种银镍导电陶瓷电触头的工艺过程依次为：制粉、机械混粉、高能球磨、等静压成形、烧结、挤压、成型加工。

所述制粉：首先制作银粉，采用中频感应炉把1#银锭熔化，再按上述比例添加稀土，熔炼成银稀土合金，然后在高压离心雾化设备上将银稀土合金熔液雾化成粉末，粉末的平均粒度为1μm～20μm。其次按上述比例加入平均粒度为1μm～20μm的电解镍粉和平均粒度为1μm～20μm的导电陶瓷粉。

所述机械混粉采用混粉机对粉料进行混粉，混粉时间1～4小时。

所述高能球磨采用高能球磨机对银镍导电陶瓷混合粉进行球磨，按料重的1％加工业用酒精作为分散及保护剂，球磨机转速200～250r/min，球磨时间2小时。球磨后把银镍导电陶瓷混合粉取出，放入200℃厢式炉中烘干大约2小时。

所述等静压成形采用等静压机对银镍导电陶瓷混合粉进行压制成形，压制压力为1000MPa～2000MPa。

所述烧结采用用气体保护烧结炉进行烧结，保护气体用H₂，加温速率为100℃/h，升温至850℃时保温3小时，后随炉冷却。

所述挤压采用930T挤压机进行挤压，锭子用氢气保护的中频感应炉预热，温度为850℃。挤压Φ6mm线材时，挤压比约200∶1，挤压50mm×6mm板材时，挤压比约20∶1。

所述成型加工，对线材可用拉丝机拉出所需直径的线材，再用冷镦复合铆钉机加工为铆钉元件。对板材，可经轧制及冲压工序，把板材加工为所需片材元件。

具体实施方式：

本发明一种银镍导电陶瓷电触头材料的组合物按重量百分比的组分为：

实施例1

镍5％，

TiN₂、SnO₂导电陶瓷的一种或二种的组合0.2％，

稀土镧、铈的一种或二种的组合0.1％，

余量为银和无法避免的杂质。

实施例2

镍40％，

TiN₂、SnO₂导电陶瓷的一种或二种的组合2％，

稀土镧、铈的一种或二种的组合1％，

余量为银和无法避免的杂质。

实施例3

镍22.5％，

TiN₂、SnO₂导电陶瓷的一种或二种的组合1.1％，

稀土镧、铈的一种或二种的组合0.5％，

余量为银和无法避免的杂质。

本发明的银镍导电陶瓷电触头材料的制造工艺流程如下：

1)制粉：

——银粉：用中频感应炉把银锭熔化，再按比例添加稀土，熔炼成银稀土合金，然后在高压离心雾化设备上将银稀土合金熔液雾化成粉末，粉末的平均粒度为1μm～20μm。

——镍粉：市购电解镍粉，平均粒度为1μm～20μm。

——导电陶瓷粉：市购，平均粒度为1μm～20μm。

按规定比例把银稀土粉、镍粉和导电陶瓷粉混合为银镍导电陶瓷粉。

2)机械混粉：

用V型混粉机对银镍导电陶瓷混合粉进行混粉，混粉时间2小时。

3)高能球磨