[发明专利]碳化钛基电触头材料及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及碳化钛基电触头材料及其制备方法和用途，属于材料领域。

背景技术

目前，电触头材料大致可以划分成以下几类：银基触头材料、钨基触头材料、铜基触头材料以及贵金属基弱电接点材料。其中，最具代表性的触头材料为Cu-W合金及Ag基触头材料(AgSnO₂、AgCdO、Ag-W系等)两大类。由于W、Ag等均属于贵金属，资源储量有限，而且采用该类贵金属作为原料使得触头材料的成本过于昂贵，不利于推广应用。另外，现有的触头材料耐磨性能差而很难使用在滑动触头上。

因此，开发其它种类的导电性能良好、硬度高、资源丰富、耐磨损、成本低的触头材料成为一种趋势。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种新的电触头材料。

本发明电触头材料为碳化钛基电触头材料，其由下述重量配比的组分制备而成：碳化钛80～99份，粘结剂20～1份；其中，所述的粘结剂选自金属、合金、碳粉中至少一种。

其中，本发明碳化钛基电触头材料，其优选由下述重量配比的组分制备而成：碳化钛80～85份，粘结剂20～15份。

其中，本发明碳化钛基电触头材料，其组分中，所述的金属优选选自Co，Cu，Ni，Mo，Cr中至少一种；所述的合金优选选自Cu-Cr合金、Cu-Ni合金、Co-Cr合金、Co-Ni合金、Co-Cu合金、Co-Mo合金、Cu-Mo合金、Ni-Mo合金、Ni-Cr合金、Mo-Cr合金中至少一种。

本发明选择的C、合金或金属的优点为：1)、抗氧化性好。2)、与TiC颗粒润湿性好。3)、添加的C能从这些单质或合金中弥散析出，有利于C的均匀分布。4)、导电性好。加Co、Ni主要是起粘结剂的作用，将碳化钛颗粒之间通过粘结剂固结在一起，同时还有改善导电性的作用；加Cu和C主要是增加导电性，另外，加C还有增强压坯(烧结中间产品)成型性的作用，加Cu也有粘结剂的作用；加Mo有改善润湿性作用；加Cr有增强导电性作用、粘结剂和提高机械性能的作用。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种制备上述碳化钛基电触头材料的方法，其包括如下步骤：

a、按重量配比取下述原料混匀：碳化钛80～99份，粘结剂20～1份；其中，所述的粘结剂选自金属、合金、碳粉中至少一种；

b、a步骤混匀后的原料于20～30MPa的压力下压制成型，然后在真空条件(真空条件的真空度优选为4×10^-4～5×10^-4Pa)下于1000～1600℃保温3～6小时，即得碳化钛基电触头材料。

其中，本发明制备碳化钛基电触头材料的方法，其a步骤中优选按重量配比取下述原料混匀：碳化钛80～85份，粘结剂20～15份。

其中，本发明制备碳化钛基电触头材料的方法，其a步骤中所述的金属优选选自Co，Cu，Ni，Mo，Cr中至少一种；a步骤中所述的合金优选选自Cu-Cr合金、Cu-Ni合金、Co-Cr合金、Co-Ni合金、Co-Cu合金、Co-Mo合金、Cu-Mo合金、Ni-Mo合金、Ni-Cr合金、Mo-Cr合金中至少一种。

其中，本发明制备碳化钛基电触头材料的方法，其a步骤中的原料的粒度过大，颗粒表面活性不够好，不利于烧结，烧结时间要延长；如果粒度过小，除增加成本外，还会导致金属粉末颗粒表面活性太好，在加工过程(空气中)易氧化，以及压坯的压制密度降低的问题。为了减少或避免上述问题，其粒度优选为200～400目。

本发明还提供了上述碳化钛基电触头材料在制备电触头中的用途。

本发明还提供了由上述碳化钛基电触头材料制备的电触头。

本发明具有如下有益效果：与普通的Cu-W，Ag-W，Ag-SnO₂等系列的电触头材料相比，本发明碳化钛基电触头材料采用导电性、耐磨损和抗氧化的碳化钛陶瓷与金属或合金混合烧制成金属陶瓷，该材料中碳化钛与金属结合强度高，接触电阻低，抗熔焊性好，抗电弧腐蚀能力强。材料的制备工艺简单可行，成本低，适合工业大规模生产。

具体实施方式

本发明电触头材料为碳化钛基电触头材料，其由下述重量配比的组分制备而成：碳化钛80～99份，粘结剂20～1份；其中，所述的粘结剂选自金属、合金、碳粉中至少一种。

其中，本发明碳化钛基电触头材料，其优选由下述重量配比的组分制备而成：碳化钛80～85份，粘结剂20～15份。