[发明专利]一种含添加剂雾化银氧化锌电触头材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属基复合材料领域，具体涉及一种含添加剂雾化银氧化锌电触头材料的制备方法。

背景技术

银氧化镉(AgCdO)作为触头材料，具有良好的综合性能，应用范围很广，已有几十年的应用历史。但Cd蒸气有毒，对环境造成污染。近年来，许多国家都开展了代Cd材料的研究。银氧化锌(AgZnO)是近年发展较快的一种新型无毒电触头材料，AgZnO触头材料热稳定性比CdO高，熔点为1795℃，因此AgZnO具有优良的抗熔焊性、好的耐电弧腐蚀性、低而稳定的接触电阻、易焊接等特点。同时AgZnO触头材料电性能接近AgCdO，是3000A-5000A低压电器环保触头材料的首选。但是AgZnO触头材料的接触电阻比较大、温升高，严重影响电气使用性能，限制其材料的应用。

经研究发现，加入添加剂的AgZnO电触头材料具有良好的抗熔焊性，目前添加剂的种类主要有WO₃、Bi₂O₃、CuO、In₂O₃、RE氧化物、GeO₂等物质，添加剂主要加入方式有三种工艺：混粉法、内氧化法、化学法。其中混粉法是把Ag粉、ZnO以及添加剂粉体粉充分混合，然后材料挤压或模压成AgZnO触头材料，其中添加剂以粉末互混方式加入，这种方法由于制备方法简单、加工周期短等特点，被生产厂家所普遍采用，但制备出来的产品电气使用性不高，容易出现添加剂偏析等问题，只能适用于一些要求不高的低端电器。内氧化法是指Ag、Zn、添加剂熔化后制备成合金丝材或者板材，然后通过内氧化工艺制备成含添加剂的AgZnO触头材料，但现有的内氧化法工艺容易出现“贫氧化物区”，影响所得触头材料的电寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种含添加剂雾化银氧化锌电触头材料的制备方法。该方法将雾化所得的银锌合金粉加入到含添加元素的盐类化合物的水溶液或乙醇溶液中，经湿混、干燥后进行预氧化处理，在预氧化处理过程中含添加元素的盐类化合物分解成相应的金属氧化物，且分解得到的金属氧化物均匀地附着在银氧化锌颗粒的表面，改善了传统雾化工艺不能添加高熔点添加剂，以及添加剂偏析等问题。

本发明所述的含添加剂雾化银氧化锌电触头材料的制备方法，包括以下步骤：

1)按照需要制备的银氧化锌电触头的材料配比计算所需的纯银块、纯锌块和含添加元素的盐类化合物的用量，称取备用；其中，所述的含添加元素的盐类化合物为钼酸铵、偏钨酸铵、硝酸铜、硝酸锗、硝酸锂以及镧系稀土硝酸盐中的一种或两种以上的组合；

2)取纯银块和纯锌块置于中频熔炼炉内熔炼成均匀的合金熔液，经雾化制成银锌合金粉；

3)取含添加元素的盐类化合物用水或无水乙醇溶解配成水溶液或乙醇溶液，加入银锌合金粉，进行混料处理，得到含添加元素盐类化合物均匀分布的银锌合金粉浆料；

4)将含添加元素盐类化合物均匀分布的银锌合金粉浆料干燥，粉碎，得到含添加元素盐类化合物均匀分布的银锌合金粉；

5)将含添加元素盐类化合物均匀分布的银锌合金粉进行预氧化处理，然后经等静压成型、烧结、挤压工序，即得到银氧化锌电触头材料。

上述制备方法中，

步骤1)中，需要制备的银氧化锌电触头材料中，氧化锌含量为8～20wt%，添加剂以含添加元素的氧化物计其总含量为0.5～5wt%，余量为银。所述的含添加元素的盐类化合物会在后序的烧结工序中分别分解为含添加元素的氧化物，具体的：钼酸铵分解为氧化钼、偏钨酸铵分解为氧化钨、硝酸铜分解为氧化铜、硝酸锗分解为氧化锗、硝酸锂分解为氧化锂，而所述的镧系稀土硝酸盐可以是硝酸铒、硝酸镧、硝酸铈等，它们在烧结过程中分别被分解为镧系稀土金属氧化物如氧化铒、氧化镧、氧化铈等。上述镧系稀土硝酸盐优选用无水乙醇溶解配成乙醇溶液，除镧系稀土硝酸盐之外的其它含添加元素的盐类化合物通常用水溶解配成水溶液。在最后所得的银氧化锌电触头材料中，应控制上述各种含添加元素的氧化物或它们中任意两种以上的组合的总量占银氧化锌电触头材料的0.5～5wt%。

步骤1)中，可以用仲钨酸铵代替偏钨酸铵。

步骤2)中，合金熔液经雾化得到银锌合金粉末浆料，该浆料经干燥、过筛后得到银锌合金粉末，通常是将干燥后的物料过100目筛，优选是过200～300目筛后，取筛下物供下道工序使用。