[发明专利]一种片状银石墨电触头材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电触头材料，具体涉及一种片状银石墨电触头材料的制备方 法。

背景技术

银石墨电触头由于具有优良的导热导电性能和抗熔焊性能而被广泛应用 在小型断路器、线路保护开关、故障电流保护开关等低压电器中。通常来说， 银石墨电触头材料的制备方法主要有混粉法和化学镀法两种。

混粉法是目前国内外电触头生产厂家生产银石墨最常用的方法，该方法 采用机械混合方式把银粉、石墨粉混合在一起，然后将混合粉进行等静压、 烧结、挤压等一系列加工，最后得到银石墨电触头。这种方法制备工艺简单、 加工周期短、生产成本低，但由于石墨是脆性相物质，与银进行机械混粉时 主要分布在银颗粒之间，使得脆性相石墨与银颗粒直接接触，从而影响材料 的加工性能。化学镀法是指将石墨粉加入到硝酸银溶液中形成悬浮溶液，然 后加入还原剂得到银石墨包覆粉，并经过清洗、烘干、等静压、烧结、挤压 等一系列加工，最后得到银石墨电触头。该种方法的缺点是石墨粉在硝酸银 溶液中不易充分分散，容易在材料组织中出现石墨聚集，影响材料的组织性 能，同时，该种方法制备工艺复杂，加工周期长，生产成本相对较高。因此， 如何在保证材料性能及不明显增加成本的前提下，制备出组织性能优良的银 石墨材料，成为目前研究的难点与热点。

公开号为CN101763956A的发明专利公开了一种银石墨电触头材料及其 制备方法。该方法首先是将石墨和陶瓷的复合粉、还原剂、去离子水制成还 原悬浮液，然后将其加入到银氨溶液中，得到镀银的石墨陶瓷复合粉，最后 将镀银的石墨陶瓷复合粉与水雾化制得的银-稀土合金粉末混合，得到银石墨 电触头材料。该技术的不足是石墨在还原悬浮液中不易充分分散，从而影响 材料的金相组织。

公开号为CN1234591A的发明专利公开了一种银石墨电接触带材制备方 法。该方法是将球形石墨粉和纤维石墨粉与雾化银粉和化学银粉按一定的比 例混粉，然后经过成型、烧结，并在银石墨锭子外侧包裹一层银层后进行挤 压，得到覆银层的银石墨带材，最后经过轧制、覆焊料、退火等工序后得到 银石墨电接触带材成品。该发明同样存在脆性相石墨与银颗粒直接接触的问 题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种新的片状银石墨电触头材料 的制备方法，提出以原位分解法制备银石墨电触头材料，采用本发明所述方 法可以有效减少脆性相石墨与银颗粒的直接接触，使所得产品具有优良的力 学物理性能和加工性能，同时金相组织更为均匀。

本发明所述的片状银石墨电触头材料的制备方法，包括以下步骤：

1)按照所需要制备的银石墨电触头的材料配比计算所需的石墨粉和碳酸 银粉末的用量，称取备用；

2)取碳酸银粉末与石墨粉进行混粉，得到碳酸银石墨混合粉；

3)所得碳酸银石墨混合粉等静压成型后置于真空中焙烧，得到银石墨坯 锭；

4)所得银石墨坯锭置于真空或氢气或惰性气体中烧结，之后再置于空气 中进行脱碳，得到锭子外侧包裹银层的银石墨坯锭；

5)所得锭子外侧包裹银层的银石墨坯锭在氢气或惰性气体保护下经热挤 压加工成带材，之后再进行轧制，再经冲压加工，得到片状银石墨电触头。

本发明采用碳酸银与石墨粉进行混粉，成型后的碳酸银石墨坯锭经焙烧、 烧结等工序后得到银石墨坯锭。由于碳酸银在真空焙烧过程中会发生原位分 解反应，在这过程中，碳酸银会以石墨为介质发生原位分解形成银颗粒，使 得一部分银颗粒通过分解扩散作用吸附在石墨的表面上，因而可以有效减少 脆性相石墨与银颗粒的直接接触，改善材料的力学物理性能和加工性能；同 时，原位分解形成的银颗粒更加弥散均匀，使得材料的组织也更加弥散均匀。

上述制备方法的步骤1)中，所述碳酸银粉末的平均粒度优选为5～8μm， 石墨粉的平均粒度优选为3～6μm。

上述制备方法的步骤2)中，所述碳酸银与石墨粉的混粉操作与现有技术 相同，通常是在V型混料器或双锥混合器进行，优选是在转速为20～40r/min 的条件下搅拌1～4h。

上述制备方法的步骤3)中，所述的等静压成型和焙烧操作均与现有常规 操作相同，具体地，等静压成型的成型压力通常为100～150MPa；所述真空 焙烧，通常是将等静压成型后的碳酸银石墨坯锭置于真空中于150～300℃温 度条件下焙烧2～4h，以得到银石墨坯锭。