[发明专利]银-金属氧化物电触头材料的制备方法、装置以及应用

说明书

本发明的实施例涉及一种银‑金属氧化物电触头材料的制备方法，包括：(1)将含银的前驱体溶液和金属氧化物的前驱体溶液混合；(2)将还原剂与所得到的混合溶液反应，以得到金属氧化物前驱体所包覆的银粉；(3)将所述银粉在非还原性气氛下进行热处理，制得银‑金属氧化物电触头材料。本发明的实施例还涉及一种银‑金属氧化物电触头材料的制备装置、利用所述制备方法制备的银‑金属氧化物电触头材料以及利用所述银‑金属氧化物电触头材料制得的电触头。

技术领域

本发明的实施例涉及电触头领域，并且具体地，涉及一种银-金属氧化物电触头材料的制备方法、装置以及应用。

背景技术

电触头是电器开关、仪器仪表等的关键元件，承担着接通、承载和分断正常电流和故障电流的任务。在制造电触头的电触头材料中，银基电触头材料是最重要、用量最大和最廉价的电触头材料，尤其是银基金属氧化物因其较好的耐电磨损、抗熔焊性和导电性，而在低压电触头材料中得到广泛的应用。银基金属氧化物电触头材料一般含有两个组分，一个组分是可以提供高的电导率、良好的抗氧化、氮化性能的纯金属Ag，另一个组分为金属氧化物，主要决定电弧分断性能，如SnO₂、ZnO等，它们的加入可明显提高电触头材料的电触头性能，已研制出的电触头材料主要有Ag-ZnO、Ag-CuO、Ag-NiO、Ag-SnO₂等。目前，合金内氧化法和粉末冶金法是工业化应用较为广泛的Ag-MeO电触头材料的制备工艺。就粉末冶金工艺来说，在原料粉末制备阶段，主要采用机械混合，例如机械合金化法，采用这种混粉工艺，设备简单，添加元素易控制，可以在较大范围内调整合金的成分，可以制备组织均匀、体积较大的触头，但若混粉时间(混粉条件)控制不好，易使粉末表面状况或颗粒分布发生变化，造成成分偏析、加工硬化等，最终制备的材料密度较低，氧化物质点较粗大，导致耐电弧腐蚀性较差影响触头电寿命。而内氧化法的特点是合金密度高、触头电磨损小、寿命长、便于大批量生产，但缺点也很明显，即产品尺寸不宜太厚，组织容易出现“贫氧区”导致不均匀性，从而使产品性能变坏。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的实施例提供了一种银-金属氧化物电触头材料制备方法和制备装置，从而获得强度和硬度显著增强，加工性能、导电性能、耐电蚀性能和抗熔焊性能显著提高，尤其是电寿命延长的电触头材料。

根据本发明的第一方面，提供了一种银-金属氧化物电触头材料的制备方法，包括：

(1)将含银的前驱体溶液和金属氧化物的前驱体溶液混合；

(2)将还原剂与所得到的混合溶液反应，以得到金属氧化物前驱体所包覆的银粉；以及

(3)将所述银粉在非还原性气氛下进行热处理，以制得银-金属氧化物电触头材料。

在本发明的一个实施例中，步骤(2)包括：将所述还原剂与所得到的混合溶液反应，过滤反应得到的悬浮体，并且干燥过滤得到的沉淀物，以得到所述金属氧化物的前驱体所包覆的银粉。

在本发明的另一个实施例中，所述含银的前驱体溶液为银浓度10～1000ppm的银氨溶液。

在本发明的另一个实施例中，所述金属氧化物的前驱体溶液为金属的醋酸盐或者硝酸盐溶液，其中所述金属为Zn、Cu、In、Ni、W、Mo中的一种或几种。

在本发明的再一个实施例中，所述金属氧化物为ZnO、CuO、In₂O₃、Ni₂O、WO₃、MoO₃中的一种或几种。

在本发明的再一个实施例中，所述还原剂为水合肼、抗坏血酸、硼氢化钠中的一种或几种。

在本发明的再一个实施例中，所述非还原性气氛为惰性气氛或氧化气氛。