[发明专利]一种掺锰正交相氧化锡增强银基电触头材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种掺锰正交相氧化锡增强银基电触头材料及其制备方法，属于电触头材料技术领域。主要技术方案如下银基电触头材料，包括如下质量百分比的材料：银：80wt％‑98wt％；第二相：2wt％‑20wt％；所述的第二相为含有锰的氧化锡。所述第二相的纤维长度为0.1微米～1000微米，直径为0.0010.01微米～100微米，长径比为(2：1)～(200：1)；第二相中锡和锰元素的摩尔比为(4：1)～(100：1)；该方法制备的银‑氧化锡触头材料中氧化锡增强相为纤维形貌，并有部分为正交相锡，在电弧作用过程中，正交相可发生相变，二次增强触头材料，从而提高触头的工作寿命。

技术领域

本发明涉及一种掺锰正交相氧化锡增强银基电触头材料及其制备方法，属于电触头材料技术领域。

背景技术

电触头在电子电路中承担着接通、承载和分断电流的作用，是各类开关电器、仪器仪表的核心元件。Ag-MeO(银-金属氧化物)以金属中电导率和导热率最高的Ag为基体，利用MeO(金属氧化物)为第二相稳定电弧下的熔池，弥补Ag基体在电弧下易喷溅、熔焊的缺陷，已成为研究和应用最广、性能优良的电触头材料。其中，Ag-CdO(银－氧化镉)具有稳定的低电阻和良好的抗电弧性能，一直被冠以“万能触头”的称谓，广泛应用于各种中低压电器中。然而，Ag-CdO在生产、使用到回收的全过程中都面临“镉毒”的危害，对人体健康和自然环境造成威胁，已引起各国政府的高度重视。欧盟曾推出《电气、电子设备中限制使用某些有害物质指令》(RoHS指令)，限定Ag-CdO在电器中的应用，但由于生产技术的原因，Ag-CdO触头限制被豁免至2021年7月。但近年来，全球人类的环保意识日益增强，各国政府立法对破坏环境的行为逐年严苛，国际高端电器产商如施耐德、艾波比集团公司(AG)等均将环保参数加入到供应商评估标准中，在四年后豁免期结束时，Ag-CdO极可能正式退出历史舞台。面对如此严峻挑战，我国电触头行业研发高质量的环保型电触头产品，抢占市场先机，已成迫在眉睫的任务。

Ag-SnO₂(银－氧化锡)以其良好的抗电弧能力和在直流负载下的抗材料转移能力脱颖而出，成为最具潜力的Ag-CdO替代材料。对于Ag-SnO₂的性能优化工作已有许多报道，并已取得许多成果。但在目前所报道的触头材料中SnO₂多为金红石结构，而正交相结构氧化锡在触头中的应用仍未见报道。

发明内容

为弥补现有技术的不足，本发明提供一种掺锰正交相氧化锡增强银基电触头材料及其制备方法。该方法可用于制备增强相为正交结构纤维形貌氧化锡的银基电触头材料，在电弧作用下，正交相氧化锡发生相变膨胀对基体形成二次强化，可提高触头的硬度和抗磨损特性，从而提高触头的电性能。本发明的技术方案如下：一种掺锰正交相氧化锡增强银基电触头材料，包括如下质量百分比的材料：

银：80wt％-98wt％；

第二相：2wt％-20wt％；所述的第二相为含有锰的氧化锡。

所述第二相的纤维长度为0.1微米～1000微米，直径为0.01微米～100微米，长径比为(2：1)～(200：1)；第二相中锡和锰元素的摩尔比为(4：1)～(100：1)；氧化锡纤维1～50wt％为正交相；

所述材料是按照如下方法制备的：

步骤1：将亚锡盐和亚锰盐按比例称取，并加入水中得到混合溶液；

步骤2：将混合溶液进行加热回流处理，得到胶体悬浮分散的母盐溶液；

步骤3：配置草酸溶液沉淀剂；

步骤4：将母盐溶液滴定加入到草酸溶液中进行共沉淀，均匀搅拌后反应，离心分离，并多次洗涤得到沉淀物；

步骤5：将沉淀物置于烘箱中干燥；

步骤6：将干燥后的沉淀物转入马弗炉进行煅烧，得到掺杂锰的正交相氧化锡纤维；