[发明专利]一种交流接触器用铜合金触头材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种交流接触器用铜合金触头材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着科学技术的不断发展以及人们生活质量的不断进步，交流接触器在生活中的应用越来越广泛，也越来越受到人们的关注。交流接触器在我们的生活中有着无法替代的作用。然而，现有的交流接触器用铜合金电接触材料在使用过程中，在电弧的作用下，工作表面易氧化，接触电阻高，导致温升高，影响使用寿命，其性能也有待提高。现有的铜合金触头材料，按照其组元的作用，可将组元分成五类。其中第一类为基体，主要起导电作用，铜基合金主要以铜为基体；第二类为抗烧蚀、抗粘合的骨架材料，一般有钨W、石墨C等；第三类为具有抑制或减小电弧产生作用的灭弧材料，主要为氧化物或卤化物等，如氧化锡SnO2、氧化镉CdO等；第四类主要起降低接触电阻或改善材料润湿性以利于制备的作用，如少量的银Ag、镍Ni等；第五类为抗氧化作用，主要为稀土类元素，如镧、铈、或混合稀土等。前述的五类组元，在实际产品或配方中，除第一类组元，亦即铜基体不常变动以外，其他种类组元可以有含量和种类的不同变化。但不论如何变动，其中最重要的是第二类和第三类组元，是不可或缺的。

本发明中提出以无机盐类作为灭弧材料，其灭弧机理为在电弧温度下，无机盐类迅速汽化带走大量的热，迅速使电弧温度降低，从而起到灭弧作用。可见其机理与以往的氧化物或卤化物有很大不同，后者多为分解。本发明选取脱水的碳酸钠（Na2CO3）作为灭弧剂，其熔点为851摄氏度，汽化温度为1600摄氏度，在电弧产生温度时能迅速汽化吸热，具备优异灭弧材料的属性。同时汽化的少量碳酸钠对周围环境无毒无害。另外碳酸钠的熔融温度为851摄氏度，在铜基触头材料加工温度下会呈现熔融状态，因此需要干法混粉和控温挤压工艺。

发明内容

本发明目的在于提供一种具有导电性好、接触电阻低，耐烧蚀、耐氧化、抗熔焊等优点的交流接触器用铜合金触头材料及其制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种交流接触器用铜合金触头材料，以铜Cu为基体，以金属钼Mo为骨架材料、以碳酸钠为灭弧材料，此外还有银Ag和镧La，其组成配方用重量百分数表示为：钼Mo 1%-20%；碳酸钠0.5%-10%；银Ag 2.5%-5%；镧La 0.01%-0.5%和余量为铜。

本发明还具有如下特征：

1、一种交流接触器用铜合金触头材料的制备方法，如下： 

（1）、先将镧粉与铜粉用球磨混粉机均匀地混合在一起，粒度范围为1-30微米；

（2）、将碳酸钠粉置于干燥箱中烘烤120分钟，烘烤温度为200摄氏度，然后干燥保存；

（3）、将镧/铜合金混合后的复合体、钼粉、银粉和碳酸钠粉末按配方比例，用均匀地混合在一起，混合采用干混法，不加水；

（4）、将混合均匀的粉末在200-400千牛/平方米的压强下压制成等静压锭坯；

（5）、将等静压锭坯在有保护气氛的高温炉中烧结1-1.5小时，烧结温度为800-840℃；

（6）、将烧结出的锭坯压成板材或线材。

2、另外一种交流接触器用铜合金触头材料的制备方法，如下：

（1）、先将钼粉和铜粉按照配方比例用混合机均匀地混合在一起后熔配成合金，然后采取雾化沉积的方法制成粒度直径为10-30微米的钼/铜合金微粉；

（2）、钼/铜合金微粉与银粉、镧粉、碳酸钠粉末按配方比例用均匀地混合在一起，混合采用干混法，不加水；

（3）、将混合均匀的粉末置于干燥箱中，于200℃下干燥3小时；

（4）、将混合均匀的粉末在200千牛/平方米的压强下压制成等静压锭坯；

（5）、将等静压锭坯在有保护气氛的高温炉中烧结1小时，烧结温度为820℃；

（6）、将烧结出的锭坯压成板材或线材。

3、另外一种交流接触器用铜合金触头材料的制备方法，如下：

（1）、先将碳酸钠粉末置于200℃的干燥箱中，干燥脱水120分钟；

（2）、将钼粉、铜粉、银粉、干燥后的碳酸钠粉末和镧粉按照配方比例用混合机均匀地混合在一起，混合采用干混法，不加水；

（3）、将混合均匀的粉末在300千牛/平方米的压强下压制成等静压锭坯；

（4）、将等静压锭坯在有保护气氛的高温炉中烧结1.2小时，烧结温度为830℃；

（5）、将烧结出的锭坯压成板材或线材。

4、以上所述的保护气氛，是指还原性的气氛，具体为通入氢气或者以木炭粉覆盖。