[发明专利]用于弱电流的滑动电接触材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种电接触材料，特别涉及一种在弱电流工作条件下(电流≤1A)的滑动电接触材料。

背景技术

近年来，在上述研究应用技术领域中，有关新的弱电接触材料的研究与生产正在不断发展，以满足日益发展的各种类型小型直流电动机等对弱电接触材料的需求。

在各种弱电接触材料中，贵/廉金属复合材料由于具有贵金属含量低、综合性能好、价格便宜等特点，在微特电机、继电器、微型开关等实际应用中已得到广泛应用，典型应用如换向器和刷片等。

目前使用贵/廉金属复合材料主要有Ag-Cd/Cu、Ag-Cu/Cu、Ag-Ni/Cu、Ag-Cu-Ni/Cu等系列两层复合材料及其再复合上Au及其合金的三层材料。由于Cd有毒，Ag-Cd/Cu已逐渐淘汰。Ag-Cu合金相对于纯Ag具有较好的耐磨性和抗熔焊性能，但在工业气氛下，尤其在高温、高湿和含硫及硫化氢气氛中，其表面容易生成不导电的硫化物以及氧化膜，引起接触电阻不稳定，同时，其硬度和耐磨性也较低。另外，银铜合金有偏析倾向，添加适当的Ni形成Ag-Cu-Ni合金，可显著减少其偏折，改善其耐磨性和耐腐蚀性能，并得到广泛应用。为进一步提供Ag-Cu-Ni合金的高温性能，本申请人发明了稀土银基接触材料及其贵/廉金属复合材料。

稀土Re元素在贵金属电接触材料中已得到良好应用。其主要作用在于：在保持基体材料优良导电性和导热性的前提下，稀土元素对基体具有明显的强化作用；同时细化基体晶粒，提高材料再结晶温度，从而提高材料的稳定性；接触电阻小而稳定；提高抗电蚀能力和抗粘结性强；另外还具有灭弧能力。

在银中添加Re元素及其氧化物可以得到性能良好的电接触材料。专利号86107774公开了一种适用中、小负荷低压电器的银基金属氧化物触头材料，含有混合稀土金属、锆、镍和余量银。专利号01131659.4公开了一种银单一或复合重稀土金属氧化物电工触点材料的制备方法，具有工艺简单、无废气废水排放、成本低、适于工业规模生产等优点。专利号99115496.7公开了一种银重稀土金属氧化物电工触点材料，由银、重稀土金属氧化物按一定治金工艺制备所得，其中重稀土金属氧化物含量为5-18％(wt％)。专利(申请号02113216.X)公开了以银粉，稀土镧(La)、铈(Ce)、钇(Y)其中之一的粉末或银和上述稀土元素之一所制备的合金粉末为原料，添加少量的硼(B)、钼(Mo)元素为性能调整元素，以银的氧化物为反应剂，制成为银稀土氧化物电接触材料(丝材)。专利(申请号200510007253.2)公开了一种银-铜-碳-稀土合金材料及其制备方法，它由Ag、Cu、C、稀土元素构成，在Ag-C系列中加入了铜和微量稀土元素，并通过机械合金化材料制备新技术，提供的一种银—铜—碳—稀土合金材料。专利(申请号200710065625.6)公开了一种新型银铜稀土材料，其成分质量百分比(％)：Sn 0.3～0.8，Ce 0.3～0.8，余量AgCu6合金，该材料提高了AgCu6合金电接触材料的耐磨损能力、耐电弧烧蚀性和抗熔焊性能，抑制AgCu合金中CuO的生成，提高材料的抗硫化性能、抗氧化性能、抗金属转移性能，获得低而稳定的接触电阻，从而改善AgCu合金的电接触性能。专利(申请号200710065623.7)公开了一种新型银稀土合金电接触材料，其成分质量百分比(％)：Cu 4～8，Ni 0.5～1.5，余量AgCe0.5合金，该材料提高了AgCe合金电接触材料的耐磨损能力和细化了晶粒，从而改善AgCe合金的力学性能。上述专利(申请)所述的材料用于中低电流工作条件下的电接触材料，不能用做弱电流的滑动电接触材料。

目前，在Ag-Cu-Ni合金在弱电接触材料方面的应用较广，但其耐高温性能需要提高。近年来，随着微电子，机电一体化，家电工业的发展以及精密仪器的需要，对高质量、长寿命、环保的贵/廉金属复合材料的需求不断增大，应用范围也不断扩大。如高速CD、DVD电机所需的换向器材料。当CD、DVD等播放器材置于汽车等设备上，要求其在-40～80℃范围内能保持正常使用并保证长久的使用寿命，在此情况下，传统的换向器材料就不能满足这些性能要求。

发明内容

本发明目的是提供一种用于弱电流的滑动电接触材料。它适合于用作弱电流工作条件下的滑动接点材料，所述材料可以解决弱电滑动接点合金在高温下接触电阻不稳定、接触可靠性降低、硬度和耐磨性低等问题。本发明所述的材料与铜或合金铜等复合后制备的滑动电接触材料，在-40～80℃温度范围内有质量好、寿命长的优点。