[发明专利]银碳化钨触头材料骨架包覆粉末的制备方法

说明书

技术领域

技术领域：本发明涉及一种粉末冶金触头材料的混合粉末制备。

方法：特别是一种银碳化钨触头骨架色覆粉末制备方法。

背景技术

银碳化钨触头材料在同一工艺制造条件下较银钨触头材料具有硬度高，抗氧化，接触电阻相对稳定的优点，尤其表现高分断能力，电腐蚀小，熔焊倾向小，显示其优越性。银碳化钨40触头材料是国外当代断路器中通常采用触头材料。由于其性能优越，已有替代银钨50的趋势。

目前国内制造银碳化钨40触头材料的传统工艺采用将银粉与碳化钨混合并压制成触头材料的骨架毛坯，并经高温烧结和熔渗，整形并压制成触头材料产品。由此可见，要想获得高性能的银碳化钨粉触头材料，首要技术关键在于制造高纯度细颗粒的银粉和碳化钨粉。其三、将粉末进行混粉获得均匀银碳化钨骨架混合粉末。然而，目前传统混粉工艺为机械混合，其混合均匀度受到原始颗粒的限制，也就是颗粒度越细就越难混合均匀(颗粒度由原始颗粒容易粘结成团，成为大颗粒)。

因为银颗粒和碳化钨颗粒彼此结合强度差，润湿性差，碳化钨表面呈现硬质合金特征，同时混粉中缺陷会造成银碳化钨触头材料后续烧结和溶渗过程中，银难以渗透完全，从而导致金相组织难以均匀、一致，结合强度差、电阻率大等的质量缺陷。

目前，国内外制造银碳化钨40触头材料的传统工艺采用将银粉和碳化钨粉混合，并压制成触头材料的骨架毛坯，并经高温烧结、熔渗、整形制成触头材料成品。

要想获得高性能的银碳化钨触头材料，该工艺技术关键为：制造高纯度细颗粒的银粉和碳化钨粉和采用机械混粉法获得均匀混合粉末。而传统混粉工艺，银粉和碳化钨粉通过机械混合达到所需要的化学成分比例，其混合均匀度受到颗粒度的限制，要得到均匀度好的微观组织就要求WC粉末颗粒度细，但粉末颗粒度越细就越难混合均匀，并且银颗粒与碳化钨颗粒为颗粒间结合，尤其碳化钨表面呈现硬质合金特征，润湿性差，彼此结合强度差(见图3)，尤其在后续的熔渗过程中，如图4所示的传统工艺熔渗示意图中标号1所示，碳化钨和碳化钨之间有孔洞，影响银的流动形成组织不均匀，化学成分不稳定，电阻率大等质量缺陷。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种银和碳化钨混合均匀度高和结合强度好的银碳化钨触头材料骨架包覆粉末的制备方法，通过本发明方法制备的银碳化钨触头材料骨架包覆粉末来制备银碳化钨触头材料，具有良好的抗电弧、耐磨损、接触电阻稳定、抗氧化性好，从而使得断路器具有极高的短路分断能力。

为实现上述目的，本发明的技术方案是，包括以下步骤：

①配置含有水合肼的碳化钨粉末浆液，选用颗粒粒度小于1μ的碳化钨，加入水合肼溶液浸泡并经超声波处理得到碳化钨颗粒周围吸附还原剂水合肼的含有水合肼的碳化钨粉末浆液；

②配置银氨络离子稀释溶液，氨水与硝酸银络合反应得到银氨络离子溶液，然后将经过滤和加水稀释得到银氨络离子稀释溶液，其中所需的氨水的量为：以硝酸银中每1kg银计算，所需氨水量为1.2-2升；

③化学包覆法制备银碳化钨包覆混合粉末：将经步骤①所配置的含有水合肼的碳化钨粉末浆液中缓慢加入银氨络离子稀释溶液，发生化学还原反应，析出的银包覆沉积在碳化钨颗粒表面，形成银碳化钨包覆粉末泥浆；

④清洗、干燥、烧结、制粒，将步骤③银碳化钨包覆混合泥浆经清洗、干燥、烧结、制粒形成为制造银碳化钨触头材料熔渗所需的银碳化钨触头材料骨架包覆粉末。

本发明采用化学包覆技术制备银碳化钨混合粉末，解决了国内长期因混合粉颗粒细而机械混粉难以达到均匀度和结合强度良好的技术课题。研制出来的银碳化钨40触头新材料具有良好的抗电弧、耐磨损、接触电阻稳定、抗氧化性好，从而使得断路器具有极高的短路分断能力。

化学包覆法(又称化学复合粉法)是将两种或两种以上的不同性能的物质组成的粉末制备成复合材料。包含气相沉积和液相沉积等方法。其中液相沉积中的化学镀覆工艺在制造银基触头材料研究开发领域中初步应用已取得成果，其原理是利用还原剂将银离子还原沉积在如碳化钨、钨、镍等增强相粉末核上，形成粉末颗粒体外层是银，内层为增强相的颗粒结构(图2)，该工艺更易实现银基体和增强相颗粒的混合均匀性弥散粉末结构结合原理，有利于改善材料的综合性能，但该制备过程控制要求要高，工艺较复杂。