[发明专利]一种高性能环保型银氧化锡电触头材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能环保型银氧化锡电触头材料及其制备方法，该银氧化锡电触头材料由化学包覆法制备的具有多层结构的包覆粉构成，包覆粉的多层结构包括氧化锡核心、包覆在氧化锡核心表面的氧化铋层、包覆在氧化铋层表面的银层以及包覆在银层表面的除氧化铋以外的其它有色金属氧化物层；氧化锡核心主要由二氧化锡组成，氧化铋层主要由三氧化二铋组成，银层主要由银组成，除氧化铋以外的其它有色金属氧化物层由除氧化铋以外的其它有色金属氧化物组成。本发明是应用化学包覆工艺，从原材料到最终成品，对各关键环节进行了重新设计，形成的具有多层层状结构的银氧化锡产品，该产品同时具备良好的加工性能和增强的电性能。

技术领域

本发明涉及一类银基电触头材料领域，更具体地说，涉及一种高性能环保型银氧化锡电触头材料及其制备方法。

背景技术

常规的银氧化锡触头材料研发过程中偏重考察添加物种类和添加物含量对材料的电性能的影响，对添加物的添加方式、时机所产生的结构、效果对材料电性能的影响的研究比重较低，致使银氧化锡材料的加工性能和电性能一直处于相互制衡的状态，极少案例获得能成功制得且能量产的、既具有良好加工性能又具有良好电性能的银氧化锡类材料。

前人经过试验和实践的对比，得出了添加铋、铜、铟等有色金属的氧化物能有效提高银氧化锡材料的电性能的经验，并已经通过内氧化法等方法造出了抗熔焊性好、抗电弧烧损能力强的银氧化锡材料。但内氧化法制备的材料由于通过金属熔炼均匀且细化地把所有添加物加入到基材银中，造成了强烈的弥散强化效应，极大地提高了银氧化锡材料强度(纯银完全退火的硬度为40～50Hv0.2，内氧化法生产的纯银－氧化锡复合材料完全退火的硬度达95Hv0.2以上)，致使所得材料普遍难以加工。在内氧化、热挤压等热处理工序中，还可能发生相变、材料偏析、氧化不彻底等不良情况，成品率偏低。

化学包覆法通过控制液相反应有针对性地生成物质，形成合理结构，最终产出需要的粉体，做出目标材料，是一种多学科结合的生产银氧化锡类材料的量产方式，可以产生复杂结构/配方的产品，在生产过程基本不产生不可控的相变、材料偏析，不存在难以氧化的过程，工艺控制简单便利，生产质量稳定，成品率高。但是，使用化学包覆法一般条件下很难形成内氧化法产生的强结合，结构较为疏松，且在加工过程常不可避免地引入气孔，材料密度相对较低，造成某些电接触应用条件下的不适应或产品质量问题，正因为化学包覆法的局限性和合适配方难以获得等因素影响，所以化学包覆法量产的银氧化锡材料加工性能好，但电性能一般只能适应低电流应用条件。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种高性能环保型银氧化锡电触头材料及其制备方法，本发明从原材料到最终成品，对各关键环节进行了重新设计，以配比应用多个不同粒度分布的类球形化的混合氧化锡－氧化铋复合粉体作为核心，致密均匀地包覆银层，并在包覆粉表面引入了纳米级别的有色金属氧化物层，形成新型的同时具备纳米级添加物和微米、亚微米级添加物的包覆粉，此类包覆粉通过方法、工艺、参数的调整限制氧化铋分布在氧化锡核心和银层之间，有效弱化氧化铋对银基材造成的弥散强化效应，使材料中能大幅度增加氧化铋的添加比例，以此类包覆粉成型的产品具备良好的加工性能和提升的电性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种高性能环保型银氧化锡电触头材料，材料由一种以化学包覆法制备的具有多层结构的包覆粉形成，包覆粉的多层结构包括氧化锡核心、包覆在氧化锡核心表面的氧化铋层、包覆在氧化铋层表面的银层以及包覆在银层表面的除氧化铋以外的其它有色金属氧化物层；所述氧化锡核心主要由二氧化锡组成，所述氧化铋层主要由由三氧化二铋组成，所述银层由银组成，所述除氧化铋以外的其它有色金属氧化物层由除氧化铋以外的其它有色金属氧化物组成。

本发明所述的高性能环保型银氧化锡电触头材料，其中，所述银氧化锡电触头材料中各组分的质量百分含量为氧化锡7～14％，氧化铋1～2％，银84～91％，除氧化铋以外的其它有色金属氧化物为余量。