[发明专利]液相法制备低压电器用银稀土氧化物电接触材料的工艺

说明书

技术领域

本发明的技术方案是一种制备超细银和稀土氧化物粉体及银稀土氧化物电接触材料的化学还原法和均相沉淀法，属于含稀土氧化物银基电接触材料制备技术领域。 

背景技术

电接触元件是高低压开关电器的核心部件,担负着电器接通、分断、导流、隔离等工作,其性能直接影响电器、电子等传导系统工作的可靠性、稳定性、精确性和使用寿命,而保证电接触元件性能优良的关键是电接触材料的研发及其制备。目前,对电接触材料的研究与应用已成为电力、自动化、通讯、精密电子仪器等领域的重要课题。 

在电接触材料中，研究与应用最广的为银基电接触材料。由于银基电接触材料具有良好的耐电磨损、抗熔焊性、导电性、接触电阻小且稳定，广泛用于各种轻重负荷的高低压电器、家用电器、汽车电器、航空航天电器，特别是断路器和接触器这些量大面广的电器几乎全部采用银基电接触材料。目前，已研究出的银基电接触材料有数百种，但形成产业化和实际应用的只不过几十种，基本上可归纳为4个系列，即Ag/C系列、Ag/W系列、Ag/Ni系列和Ag/MeO系列，其中Ag/MeO是电接触材料中人们研究与应用得最多的材料。Ag/MeO触头合金中，氧化物的作用主要是阻止触头熔焊和腐蚀。Ag/MeO触头是一种性能优良的电接触材料，特别是接通电流高达5000A时，有比Ag/C、Ag/Ni、Ag/W更好的抗熔焊性、抗电弧侵蚀性、导热率及导电率。目前研究和使用较多的Ag/MeO触头材料有Ag/CdO、Ag/SnO₂、Ag/ZnO、Ag/REO等。 

Ag/CdO电接触材料具有良好的耐电弧磨损性、抗熔焊性、导电性、导热性以及接触电阻小而稳定等众多优点，被称为“万能触头”。但是CdO在高温下易分解，产生有毒的Cd蒸汽，对人体健康构成威胁，同时污染环境。与Ag/CdO相比，Ag/SnO₂表现出优良的耐磨性、抗熔焊和耐电弧腐蚀，而且在电弧的作用下不会产生有毒物质，因此不会对人体和环境构成危害。但是，Ag/SnO₂材料也有先天的的缺点。首先，Ag/SnO₂的电阻高于Ag/CdO材料，而且接触电阻比较大，温升高，严重影响电气使用性能，目前国内外仍未找到满意的解决方法；其次，SnO₂颗粒大，硬度高，使得Ag/SnO₂材料的塑性和延性差，加工成型变得异常困难，大大限制了Ag/SnO₂触头材料的制造和推广应用，因此研究和开发新的触头材料受到了广泛的重视。 

02113216.X“银稀土氧化物电接触材料的反应合成制备”，是采用反应合成法制备银稀土氧化物电接触材料的方法，仅在一定程度上解决了氧化物在银基体上分散不均及环境污染的问题，改善了触头的抗氧化、抗熔焊、抗电磨损等性能。201010620050“颗粒定向排列增强银基氧化物电触头材料的制备方法”是采用化学共沉淀法制备电学性能优良的颗粒增强银基材料的方法，该方法工艺简单，操作方便，成本低廉，对设备无特殊要求。CN200610041098.0“一种利用化学沉淀法获得复合粉制备铜基复合材料的方法”，是采用化学沉淀法，但只是获 得了粒径可控、化学成分均匀的活性纳米前驱体粉体。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种新型环保、优良的机械加工性能和电性能的银稀土氧化物电触头材料的制备方法，该方法采用化学还原法和均相沉淀法相结合制备纳米银与稀土氧化物粉体，并采用粉末冶金工艺制备银稀土氧化物触头材料，使得该触头材料具有较高的硬度、密度、电导率。 

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是： 

一种液相法制备低压电器用银稀土氧化物电接触材料的工艺，包括以下步骤： 

（1）银粉的制备 

称取硝酸银，溶于去离子水中，配成浓度为0.1-0.4mol/L的硝酸银溶液，并在50-70°C水浴中预热，制得银离子溶液； 

将抗坏血酸加入另一容器中加去离子水溶解，配制得到抗坏血酸溶液，其中抗坏血酸的浓度是硝酸银的浓度的2倍，抗坏血酸溶液与硝酸银溶液的体积比为1:1，搅拌至得到透明澄清的溶液，加入氢氧化钠溶液调节pH=7～8，再滴加分散剂聚乙二醇，体积比聚乙二醇：澄清溶液＝1-10：100，得到三者的混合溶液，然后将混合溶液转移到带有夹层的双口瓶中，继续搅拌，水浴加热，升温至50-70°C，制得还原液；