[发明专利]一种WCu-La2O3触头材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属基触头材料制备技术领域，涉及一种WCu-La₂O₃触头材料，本发明还涉及该种WCu-La₂O₃触头材料的制备方法。

背景技术

铜钨合金综合了钨与铜的优点，具备优良的耐高温、耐烧蚀和高 强度、高硬度、良好的导电性等性能，广泛用于电接触材料和电极材 料。

随着国家经济稳步快速的发展，人民生活水平的提高，对电力的 需求日益剧增，电网输送力度的加大对电路元器件的要求相应提高， 因此对核心器件触头材料的综合性能提出了更高的要求。当今纳米材 料性能的大幅提高，使得将粉末细化成为一种提高性能的趋势，实践 证明此举亦是可行的。目前随着研究的深入，通过添加新的合金元素 或非金属化合物成为提高其性能的一个主要方法。

稀土氧化物具有熔点高、稳定性好、化学性质稳定等优点，均匀 分布在W基体中可以起到弥散强化作用，并且由于其特殊的电学性 能，在触头材料工作过程中有利于分散电弧，提高WCu触头材料的 抗电弧烧蚀能力和延长触头的工作寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种WCu-La₂O₃触头材料，添加La₂O₃后， 触头材料组织细化，而且可以分散电弧，提高了触头材料的综合性能。

本发明的另一目的是提供上述触头材料的制备方法，以WO₃和 Cu₂O粉末为原材料，制备在钨铜基体上均匀分布La₂O₃的钨铜触头 材料。

本发明采用的一个技术方案是，一种WCu-La₂O触头材料，按质 量百分比由以下组分组成：0.25％-2％的La₂O₃，25％-35％的Cu，其 余为W，总质量为100％。

本发明采用的另一个技术方案是，一种WCu-La₂O₃触头材料的 制备方法，按照以下步骤具体实施：

步骤1、首先称取各个组分，以W的质量份为100，按WO₃被 H₂还原方程计算需要称取的WO₃粉末质量份；按W与La₂O₃的质量 比为100∶0.25-2称取La₂O₃粉末；按W与Cu₂O的质量比为100∶ 5-10称取Cu₂O粉末；另称取W粉末质量份10％-30％的聚乙二醇原 料A，称取La₂O₃粉末质量份10％-30％的聚乙二醇原料B；

步骤2、将称好的La₂O₃粉末溶于浓硝酸中，待完全溶解后加入 蒸馏水进行稀释，得到硝酸浓度为30％-40％的混合稀释液；将称好 的聚乙二醇原料A加入混合稀释液，将称好的聚乙二醇原料B加入 WO₃粉末中，同时静置1-2小时后，将分别加有聚乙二醇的混合稀释 液和WO₃粉末混合，并搅拌0.5-1小时得到混合液；

步骤3、将步骤2得到的混合液置于坩埚炉中，在100℃-300℃ 干燥保温1-2小时，将干燥后的粉末在870℃-950℃进行裂解2-6小 时，得到裂解完全的W0₃-La₂O₃混合粉末；

步骤4、将称好的Cu₂O粉末球磨48-60小时后加入到步骤3得 到的WCu-La₂O₃混合粉末中，均匀混合后还原，在500℃-700℃进行 氢气还原0.5-2小时，再在800℃-950℃进行氢气还原1.5-3小时，得 到WCu-La₂O₃混合粉末；

步骤5、将步骤4得到的WCu-La₂O₃混合粉末压制成型，在 900℃-1200℃下烧结1-2小时，再在1200℃-1400℃下熔渗1-3小时， 得到WCu-La₂O₃触头材料。