[发明专利]一种含添加剂雾化银氧化锡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锡电触头材料的制备方法。

背景技术

从环保和人类健康角度出发，万能的银氧化镉(AgCdO)触头材料逐渐从市场中被淘汰。银氧化锡(AgSnO₂)是近年发展较快的一种新型无毒电触头材料，AgSnO₂触头材料表现出优良的耐磨性、抗熔焊和耐电弧侵蚀性能，而且材料的迁移少，表面磨损均匀，成为AgCdO的最佳替代物。但是AgSnO₂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。

研究表明，加入添加剂的AgSnO₂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、ZnO、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、SnO₂以及添加剂粉体充分混合，然后材料挤压或模压成AgSnO₂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。

内氧化法又可以分为粉末预氧化法和常规内氧化法，其中常规内氧化法是指Ag、Sn、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AgSnO₂触头材料，但该工艺容易出现“贫氧化物区”，严重影响其电寿命。粉末预氧化法主要是指将含添加剂的AgSn合金粉体通过粉体氧化制备成含添加剂的AgSnO₂材料，最后通过挤压或者模压方式制备成高密度的AgSnO₂触头材料，如公开号为CN103184384A的发明专利，公开了一种复合银氧化锡电接触材料的制备方法，具体是将Ag、Sn与所选择的添加元素以纯金属形式在熔炼坩埚中进行合金化，或以添加元素的中间合金形式的混合物方式进行合金化，雾化成合金粉末，之后将粉末倒入可控气氛氧化炉中进行预氧化，再进行常规的等静压成型、烧结、挤压工序，以获得银氧化锡电触头材料。该工艺中添加剂的加入方式是将其与Ag和Sn一同进行熔炼后再雾化，由于添加剂的量本身很少，再加上其在氧化时容易团聚，易导致添加剂不能均匀分布在基体中进而影响所得触头材料的改性，且银与氧化锡的润湿性不够好。

化学共沉积法主要是指通过共沉积工艺制备AgSnO₂触头材料，最具代表性的就是向含氧化锡粉的硝酸银溶液添加沉淀剂，此种方法制备出组织较均匀，电性能较高的AgSnO₂材料，但通过化学法对粉末进行加工处理，会对环境造成严重的污染，而且还存在工艺繁琐、生产成本高、加工周期长等缺点。如何在环保、不明显增加成本的前提下，制备电气性能与加工性能优良的AgSnO₂材料，成为目前研究的难点与热点。

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锡电触头材料的制备方法。该方法将雾化所得的银锡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，在粉末预氧化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分布在银氧化锡颗粒的表面，改善了传统雾化及混粉工艺导致的添加剂偏析现象。

本发明所述的含添加剂雾化银氧化锡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锡电触头的材料配比计算所需的纯银锭、纯锡锭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、硝酸锌、硝酸铟、硝酸镧、硝酸铒和硝酸铈中的一种或两种以上的组合；

2)取纯银锭和纯锡锭置于中频熔炼炉内熔炼成均匀的合金熔液，然后经雾化制成银锡合金粉；

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，加入银锡合金粉，进行混料处理，得到含添加元素盐类化合物均匀分布的银锡合金粉浆料；

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