[发明专利]一种超塑性Ag/SnO2合金材料及其制备方法

说明书

本发明涉及合金材料制备技术，旨在提供一种超塑性Ag/SnO₂合金材料及其制备方法。该合金材料由超塑性合金、氧化锡和Ag组成，其中超塑性合金与氧化锡质量比为(5～0.2)∶(7～11.8)，且两者的质量之和与Ag的质量比为12∶88；所述超塑性合金是指TiAl超塑性合金、Nb₃Al超塑性合金或Y‑PSZ超塑性合金中的任意一种。本发明在组织结构上分布均一、在旋锻‑拉拔加工工艺过程中表现出更高抗拉强度和断后延伸率，塑性加工性能得到显著地提升。以优选超塑性合金材料为改性组元，采用高能球磨技术实现改性组元在氧化锡颗粒表面形成均匀包覆层，获得包覆均匀的改性氧化锡复合颗粒，具备更好的球形度、组织均一性等优势。

技术领域

本发明属于合金材料制备技术，具体是一种采用高能球磨和超音速气流磨技术加工超塑性Ag/SnO₂合金材料及其制备方法。

背景技术

Ag/SnO₂合金材料作为替代Ag/CdO的材料，因其具备较好的电学、力学等性能而被科研院所及相关电工领域的企业进行了不断地改进研究。至目前为止，银氧化锡合金材料在旋锻、拉拔加工成丝材或铆钉产品过程中依然存在塑性加工问题、在电寿命服役过程中出现接触电阻大、温升高等问题。诸如拉丝工艺过程中无法继续拉丝达到成品丝的直径规格要求，拉丝过程中出现开叉、断裂等现象；这些现象的主要原因在于SnO₂颗粒和银颗粒在拉丝工艺过程中不一致的流动性、SnO₂颗粒的不可变形和硬脆性。

已有文献提出以稀土元素、第三组元作为掺杂改性剂，采用湿化学法合成掺杂改性的氧化锡粉体，进而调控银颗粒相与氧化锡相之间的弥散分布情况，以改进Ag/SnO₂电接触材料的塑性加工性等问题。陈敬超等人通过对反应合成银氧化锡电触头材料在真应变为4和12大塑性变形条件下显微组织的研究,发现经过大塑性变形加工技术能够对银氧化锡电触头材料显微组织起到均匀化和弥散化作用。天津大学的郑冀采用化学镀方法对纳米掺杂SnO₂表面进行修饰,减少纳米SnO₂的硬团聚,改善了Ag与SnO₂之间的浸润性和相容性,使AgSnO₂电触头材料的抗拉强度提高100％,延伸率提高了200％。

超塑性合金是指指材料在一定的内部条件和外部条件下，呈现出异常低的流变抗力、异常高的流变性能的现象。产生超塑性的合金，晶粒一般为微细晶粒，在受到外界热或力的作用时，合金内部的结构发生相变或者流动性变化，进而促进合金材料呈现良好的塑性。西北有色金属研究院公开了一种超高强塑性钛合金(申请号:201510306201.9)，掺杂了一定量Al、Mo、V元素的钛合金具有较低的流变抗力及良好的塑性。

但上述技术仍存在一些不足，对于低银含量配比(≤88wt.％)条件下的银氧化锡电接触材料依然存在加工性能差、导电性低，无法满足低成本制造技术的进一步提升。为了改善这一技术难点问题，本发明提出以超塑性合金材料为改性组元，采用高能球磨法 +超音速气流磨技术制备复合氧化物中间体及银氧化锡超塑性合金材料，有助于较大地改善传统银氧化锡合金材料的塑性加工问题，亦可被应用于电接触材料、电子元器件等应用领域。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种超塑性Ag/SnO₂合金材料及其制备方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种超塑性Ag/SnO₂合金材料，该合金材料由超塑性合金、氧化锡和Ag组成，其中超塑性合金与氧化锡质量比为(5～0.2)∶(7～11.8)，且两者的质量之和与Ag的质量比为12∶88；所述超塑性合金是指TiAl超塑性合金、Nb₃Al超塑性合金或Y-PSZ 超塑性合金中的任意一种。

本发明进一步提供了所述超塑性Ag/SnO₂合金材料的制备方法，包括下述步骤：