[发明专利]一种利用线材氧化技术制备银氧化锌线材的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用线材氧化技术制备银氧化锌线材的工艺。

背景技术

随着低压电器向小型化、长寿命、高可靠性方向的发展，对应用于继电器、接触器、负荷开关、中低压断路器以及家用电器、汽车电器等开关电器的主导电接触材料也提出了越来越高的要求。例如，在电磁继电器中，随着漆包线线圈尺寸以及动簧片厚度的减小，闭合接触力以及分断力均发生大幅下降，同时由于小型化造成的散热困难，导致触点及簧片温升大大增加，容易造成继电器发生早期熔焊及电磨损异常增加，严重影响了继电器工作的可靠性。

ZnO的熔点为2248℃，但其在1370℃开始挥发；Ag的沸点为2212℃。以银的重燃弧特性为基准，在银中添加各种氧化物时的电弧重燃特性按氧化物种类可分为抑制电弧重燃或助长电弧重燃两类。一般来说这是与氧化物的分解和沸腾温度有关。分解温度比银沸点低的氧化物材料，其重燃弧电压比银高，可抑制电弧重燃；而含ZrO、MgO、Al2O3等氧化物材料的分解和沸腾温度比银沸点高，则助长了电弧重燃。也就是说，沸点温度比银低，易升华或分解的氧化物，由于电极表面激烈的升华或分解，对电极表面起冷却作用；而沸点比银高的金属氧化物，对触头的冷却效果就差。AgCdO之所以称为“万能触头”，其主要的机理亦在于此。相对于AgCdO和AgSnO₂，AgZnO的重燃弧电压要高于AgCdO，且随着MeO含量的提高而提高，但又低于AgSnO₂；因此从电性能角度看，AgZnO材料抗电弧烧损比AgCdO好，比AgSnO₂要差，但反复通断时，表面氧化物的富集比AgCdO多，但比AgSnO₂少，接触电阻或温升比AgCdO高，比AgSnO₂低；从加工性能方面，如：拉拔/轧制、铆钉加工，比AgCdO差，比AgSnO₂好。可以这么认为：AgZnO的综合性能均介于AgCdO和AgSnO₂之间。其最大优点是：耐电弧烧损能力高，接触电阻低且极其稳定。而且Zn与Cd在元素周期表中同属ⅡB族元素，两者的物理、化学性质相近，氧化物蒸汽压相近，AgZnO材料的接触电阻也较低，具备替代AgCdO系的可能性。然而，从历史上看，AgZnO的应用范围及使用量要比AgCdO小，大部分应用于断路器上。随着欧盟RoHS指令的实施，AgZnO作为一种环保型材料开始受到重视，使用范围及使用量越来越广。其主要应用范围：万能式框架断路器、塑壳断路器、漏电断路器、切断开关、负载转移开关、保护开关、限流小型断路器、家电常开开关、照明开关等。

传统粉末冶金法制备银氧化锌电接触材料是将银锌合金通过熔炼的方法制备成银锌合金的雾化成粉末，压型后放入箱式炉在空气中内氧化，再通过挤压制备银氧化锌线材或片材，该法制备粉末过程中，成材率低，增加生产成本，且生产工艺相对复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何克服现有技术的上述缺陷，提供一种利用线材氧化技术制备银氧化锌线材的工艺。

为解决上述技术问题，本利用线材氧化技术制备银氧化锌线材的工艺包括以下步骤：

1）熔炼铸锭：

将12重量份的银锭置于中频熔炼炉内熔化，熔化后待炉温降至950～1000℃时加入1重量份的锌锭，均匀搅拌，待炉温升至1100～1200℃时浇铸成锭子A；

2）表面处理：

将由步骤1）得到的锭子A冷却后，对其表面进行加工，去除锭子A表面杂质；

3）挤压拉丝：

将经步骤2）处理的锭子A置于中频加热炉内加热到800～900℃，保持该温度10～13min，待锭子A内外温度均匀，送入挤压机挤压成直径为5.5mm的线材A，然后送入拉丝机将该线材拉丝至直径为1.80mm的线材B；

4）高温高压氧化：

将由步骤3）得到的线材B置于高压氧化炉中，在775℃、0.24～0.25Mpa下氧化24h；

5）破碎压型：

将经步骤4）处理的线材B送入破碎机内进行破碎，破碎产物送入挤压机内压成锭子B；

6）拉丝：

将由步骤5）得到的锭子B置于中频加热炉内加热到800～920℃，保持该温度15～17min，待锭子内外温度均匀，送入挤压机内挤压成直径为4.80mm的线材C，然后将线材C送入拉丝机拉丝，即得本银氧化锌线材。