[发明专利]Ag-Ni-氧化物电触头材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电触头材料，具体地说，涉及的是一种Ag-Ni-氧化物电触头材料及其制备方法。

背景技术

Ag-Ni触头材料具有良好的导电、导热性能，接触电阻低而稳定，抗侵蚀性能优良，并且容易加工，焊接性能优良。另外，该材料制造成本低，适合大规模生产。因此Ag-Ni材料一直是中小容量控制电器中首选的触头材料。近年来，国内外不断推出各种系列的新型断路器，这些新型的断路器要求更小的体积，更高的分断能力。

因此如何提高AgNi材料的抗熔焊性能，以扩大其使用电流范围，就具有重要的实用价值。关于改善AgNi材料抗熔焊性方法，国内外基本研究方向为在AgNi材料中添加一种或几种组合的添加剂。具体如下：

1)U.S.Pat.No.5,198015；

2)Japanese Patent Non-Examined Early Publications(KOKAI)No.59-159951；

3)Japanese Patent Non-Examined Early Publications(KOKAI)No.59-153852；

4)Japanese Patent Non-Examined Early Publications(KOKAI)No.59-6342；

5)Japanese Patent Non-Examined Early Publications(KOKAI)No.59-1126607；

6)Morin，L.；Jemma，N.B；Contacts materials performances under break arc in automotive applications.IEEE transactions on components and packaging technologies，Volume：23 Issure：2，June 2000.pp367-375；

7)一种抗熔焊性高的银镍基电触头材料及其制备方法；CN1478913A；

通过以上文献可知，国内外研究对于改善Ag-Ni材料的抗熔焊性做了不少的研究工作。主要是采用在Ag-Ni材料中加入微量添加剂的方法，微量添加剂的种类为高熔点金属或其碳化物，如W、WC、Ta、Zr等。但是，尽管如此，Ag-Ni材料的熔焊电阻依然不如Ag-CdO和Ag-SnO2系列材料。并且添加剂的加入方法基本都是采用普通粉末冶金方法加入，这会容易导致添加剂分布不均匀，添加剂颗粒过大等问题。因此非常有必要进一步科学设计AgNi材料的成分与组织结构，从而扩大AgNi材料的使用范围。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足和缺陷，提供一种抗熔焊性能高的Ag-Ni-氧化物基电触头材料及其制备方法。本发明采用Ni颗粒与氧化物颗粒相结合的设计，采用粉末预氧化与粉末冶金相结合的方法，不仅保持了Ag-Ni材料接触电阻低且稳定、容易加工的优点，而且可以获得弥散的高熔点细小氧化物颗粒的添加，从而增强了材料的抗熔焊性和耐电弧烧蚀性能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术解决方案：

本发明提供一种新型Ag-Ni-氧化物电触头材料，其包含的组分及重量百分含量为：5％≤镍(Ni)≤10％，0.1％≤氧化物颗粒≤5％，余量为银。

所述的氧化物颗粒平均粒度在0.1～10um之间，氧化物颗粒为以下一种或几种：CuO、NiO、SnO₂、ZnO、CdO、In₂O₃、Bi₂O₃。

进一步的，所述的氧化物颗粒优选SnO₂、ZnO、CdO中的一种或几种。氧化物颗粒含量优选在1～3％(重量百分比)之间。

所述镍采用镍粉，平均粒度在0.1～10um之间。

本发明还提供上述Ag-Ni-氧化物基电触头材料及其制备方法，具体为：首先将Ag合金粉末预氧化，获得氧化物颗粒弥散增强Ag基粉末。然后再将其与Ni粉混合制备成Ni颗粒与氧化物颗粒共同增强的Ag-Ni-氧化物电触头材料。具体操作包含采用熔炼、雾化、预氧化、混粉、球磨、压制、烧结、挤压成型等流程。

本发明上述方法具体实现包括以下步骤：

第一步，将Ag块和所需合金元素熔炼，得到Ag合金熔融液体；

所述所需合金元素是指Cu、Ni、Sn、Zn、Cd、In、Bi金属中的一种或几种。

所述熔炼，其熔炼温度为1000-1300℃。