[发明专利]银基电接触材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电触头材料技术领域的方法，具体地说，涉及的是一种银基电接触材料的制备方法。

背景技术

低压电器用电触头材料的制备方法一般为粉末冶金法和内氧化法，其工艺制备流程为混粉，球磨，压制，烧结。随着应用要求的不断提高，而今其制备方法也逐渐丰富，有高能球磨法，化学包覆法，预氧化法等制备手段，如下所述：

1)高能球磨法制备AgSnO₂电接触材料的研究 简德湘 天津大学硕士论文

2)一种银氧化锡材料的制备方法 CN1425790A

3)低压电器用电触头材料 柏小平 电工材料 2007(3)

高能球磨方法(文献1)制备获得的材料强度高，电学性能好，但是容易引入杂质，并且不易批量生产。化学包覆法(文献3)制备的材料界面强度好，塑性优良，利于加工，其缺点是工艺操作复杂，工序繁多。预氧化法(文献2)是新近出现的一种新方法，其优点是材料界面结合强度好，分散均匀，但是只适用于氧化物颗粒增强系列，不能应用于其他电触头材料体系。

发明内容

本发明的目在于针对上述现有技术存在的不足和缺陷，提供一种银基电接触材料的制备方法，可以应用于大多数低压电器用银基电触头材料体系的制备。

为实现上述的目的，本发明采用的技术方案为：采用固相粉末与液相金属共喷射沉积的方法获得包覆有金属的增强相复合粉末，并对复合粉末采用后续烧结热压挤压等制备手段致密成形。所述电接触材料，其中增强相形态为颗粒形态，增强相平均粒度在0.1-100μm之间，电接触材料种类可以是如今所有低压电器用银基电接触材料体系，增强相重量含量不大于20％。

所述增强相种类可以是SnO₂，ZnO，Ni，C中的一种或几种。

本发明上述的银基电接触材料的制备方法，包括以下步骤：

1)熔炼。按所需制备材料的成分比例将相应重量Ag金属块置于中频感应加热的石墨坩埚中熔炼获得熔融液体。

所述熔炼，其温度在1050-1300℃之间。

2)喷射雾化。采用含有增强相颗粒的高压氮气体撞击上述熔炼后获得的Ag金属液流，使其分散成含有增强相颗粒的金属细小液滴，待其冷却至室温后获得含有增强相颗粒的金属复合粉末。

所述高压，其压强在0.5-10MPa。

所述增强相颗粒的平均粒度，在0.1-100μm之间。

3)将2)步获得的金属复合粉末进行冷等静压。

所述冷等静压压强在100MPa-500MPa

4)将冷等静压后的坯体进行烧结及后续热压或热等静压致密。

所述烧结及后续热压，其烧结温度在700-900℃之间，烧结时间在3-7小时之间，热压温度在400-800℃之间，热压压强在500-800MPa之间。

所述热等静压，其温度在500-900℃之间，压强在100-200MPa之间。

5)将第(4)步获得的坯体进行热挤压。

所述热挤压，其温度在500-900℃之间，挤压比在200-400之间。

本发明首先采用喷射雾化的方法获得表面包覆有金属的增强相复合粉末，再通过后续的热固结及挤压手段获得致密的电触头复合材料。由于在喷射雾化获得复合粉末的过程中，增强相颗粒随着高压气体进入金属液滴中，随即在冷却过程中金属液滴冷却在增强相颗粒表面，从而形成复合粉末。这样的复合粉末制备方法，与传统的粉末冶金混合工艺相比，提高了增强相颗粒与金属液滴的界面结合强度，并且增强相颗粒在液滴冷却过程中起到限制金属液滴晶粒长大的作用，从而达到细化晶粒，提高材料强度的效果。随后的热固结及挤压方法可以获得完全致密的复合材料，并且在热固结和挤压过程进一步提高界面结合强度并改善增强相颗粒的分布，从而提高材料性能。采用本发明制备的电接触材料具有耐电弧烧蚀能力优良，导电率高，力学性能优良的优点，其耐电弧能力、导电率、强度分别比传统粉末冶金方法制备的同体系材料均有提高。

具体实施方式

以下对本发明的技术方案作进一步的说明，以下描述只是用于理解本发明，并不用于限定本发明的范围。

实施例一

以制备10kg平均粒度为1μm的Ni颗粒增强的Ag-Ni20(重量比)触头材料为例

首先将8kg Ag金属置于中频感应石墨坩埚中熔炼，熔炼温度1050℃，获得完全熔融金属液体。