[发明专利]一种银氧化锡触头材料的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于合金制造技术领域，具体涉及一种银氧化锡触头材料的制造方法。

背景技术

随着科技的发展，工业制造领域对机电元件的需求越来越大，同时也对其性能指标要求越来越高。银氧化锡稀土触头材料是近年来发展很快的一种新型无毒电触头材料，具有热稳定好、耐电弧侵蚀及抗熔焊性强等优点，是目前在接触器、继电器领域中的一种理想材料。

目前，国内外的银氧化锡的制造方法大致分为两类，即合金内氧化法和粉末冶金法。合金内氧化法目前存在的问题是不能解决Sn在合金内氧化的问题，如要使Sn在合金内的完全氧化，则需要耐大于20Mpa以上压力的高温容器，这在目前的生产领域中相当难做到，因此，采用此方法时，则需在合金内加入一定量的In或Bi，才可使Sn在一般条件下充分氧化，但添加物In或Bi，使材料的综合电性能下降许多，以及材料加工性能变差，且材料生产成本也增加。

粉末冶金法包括机械合金化法、化学共沉积法、化学反应合成法，这些方法生产周期长，更重要的是SnO₂颗粒在组织结构内的均匀性差。

化学法在粉末制备过程中，还存在酸碱、盐类等的二次污染，即这些化学盐类残留的问题不易去掉，对AgSnO₂材料的制造带来了加工上的难度，同时，也大大降低了材料的综合电气性能，如接触电阻、温升、耐电磨损和电弧特性等。AgSnO₂的性能（电气性能和物理加工性能）取决于其金相组织结构，包括细小而又弥散均匀的SnO₂颗粒在组织结构内的分布、Ag对SnO₂颗粒的表面湿润性等，这些性质对材料的耐电磨损低的电阻特性以及电寿命和加工性能的提升起决定性作用。

此外，这两种制造方法中，AgSnO₂的接触电阻大、温升高、电磨损大等电性能以及加工性能一直困扰材料制造业。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供了一种银氧化锡触头材料的制造方法，缩短了加工时间，提高了AgSnO₂材料的性能，降低了生产成本。

本发明通过以下技术方案实现。

一种银氧化锡触头材料的制造方法，包括以下步骤：（1）熔炼：将银、锡、稀土材料进行熔炼；（2）雾化粉末制取：所制备的粉末粒度为-200目~ -300目；（3）预氧化处理：氧化温度为650℃~700℃，氧气分压为0.4Mpa~1.6Mpa；氧化时间30分钟~60分钟；（4）等静压成型：压力为60Mpa~70Mpa；（5）烧结；（6）挤压加工：挤压温度为860℃~880℃，挤压速度为1米/秒 ~ 1.5米/秒；（7）线材加工；（8）触点加工。

本发明在熔炼原料中加入了稀土材料，经过预氧化处理后，该稀土材料转变为稀土氧化物。由于稀土氧化物弥散性强，并具有较高的熔点和较强的稳定性，因而与时效强化机制不同，在弥散强化中的异质颗粒的作用下，合金可以保持较高的温度，这有利于提高合金的稳定性。

此外，本发明步骤（2）中直接通过雾化法制取金属粉末，大大缩短了传统研磨粉碎工序所花费的时间。通过选择合适的雾化设备与雾化参数，本发明使雾化后的合金粉末粒度为-200目~ -300目，且经由雾化法制备的合金粉末颗粒的表面平整度好，因此在预氧化阶段耗时短，氧化效率高。

同样由于本发明的方法中通过雾化法制取的金属粉末颗粒形状规则，表面平整度好，在等静压成型过程中，粉末颗粒之间排列紧密，成型时贴合度高、空隙少，成型后的合金块密度高且均匀；这也使得在烧结时热量能够快速均匀的传递至合金块的内部区域，同时在使得合金块内部不同区域的温度不会有很大的不同，缩短了烧结时间。在高温烧结过程中合金块内各区域的烧结进度相同，烧结后合金内部均一性好。这样烧结后的合金块能在较高挤压温度下（860℃~880℃）进行挤压加工，挤出的线材连续不会发生断裂、碎裂等情况，且挤出速度快，达到1米/秒~1.5米/秒，高于目前常规工艺的挤出速度。