[发明专利]一种Mo纳米颗粒增强银基电触头材料的制备方法

说明书

本发明公开一种Mo纳米颗粒增强银基电触头材料的制备方法，在真空条件下，将纳米球形Mo粉加入到熔化的银熔体中，并通过电磁搅拌后浇注，获得Mo纳米颗粒增强银基电触头的锭坯，采用挤压后拉拔或轧制制备成丝材或带材；该方法的最大优点在于可通过现有的设备进行熔炼，前期投入少；而且Mo以颗粒形式均匀分布在银基体中，从而使得该Ag‑Mo电触头材料与传统的粉末冶金电触头材料相比，其耐电磨损性、延展性、耐电弧侵蚀性均好于传统电触头材料。

技术领域

本发明涉及一种Mo纳米颗粒增强银基电触头材料的制备方法，属于低压电器触头材料技术领域。

背景技术

低压电器开关中的触头材料主要以银基复合材料为主，最早开发应用的Ag/CdO电触头材料由于存在元素Cd会导致环境污染、危害人类健康，而被欧盟ROS指令限制使用。近年来，Ag/Cu、Ag/Ni、Ag/C、Ag/W、Ag/MeO等触头材料在部分领域替代了传统Ag/CdO触头材料。虽然这些银基电触头材料基本能够满足市场的需求，但是这些替代材料的综合性能与Ag/CdO触头材料相比，仍存在不足，进而限制了电触头材料的应用范围。

传统银基电触头材料的制备工艺主要包括：粉末冶金、合金内氧化、熔渗法。粉末冶金是最基本的触头材料制备工艺，其流程简单，添加元素相对容易，且不受材料组分的约束。但是，简单的粉末混合过程难以保证增强相在银基体中的均匀分布，且制备过程中原料易受外界污染，缺陷多，导致材料电接触性能恶化。与粉末冶金法一样，其他制备工艺也存在或多或少的缺陷。为了解决传统制备工艺的不足，研究人员相继开发了化学共沉淀法、化学镀、高能球磨、溶胶-凝胶法等新型电触头材料制备工艺。虽然新型制备工艺在一定程度上弥补了传统制备工艺的不足，但是这些方法所制备的银基电触头材料与预期相比存在较大的差距。主要原因在于无论哪种方法所获得的银基电触头材料，其综合性能都达不到传统电触头材料AgCdO的优异程度。

发明内容

基于上述行业背景，本发明提出采用真空熔炼结合电磁搅拌技术来获得分布均匀Mo纳米球形颗粒增强的银基电触头材料，该材料在考虑到进一步提升银基电触头材料的综合性能时，兼顾了银钼电触头材料较低的制造成本，进一步推动银基电触头材料的工业应用。

本发明提供一种Mo纳米颗粒增强银基电触头材料的制备方法，具体包括以下步骤：在真空条件下，将纳米球形Mo粉加入到银熔体中，并通过电磁搅拌后浇注到模具中，获得Mo纳米颗粒增强银基电触头的锭坯，最后再采用挤压后拉拔或轧制制备成丝材或带材。

所述真空条件的真空度1×10^-5 ~1×10^-3Pa。

所述纳米球形Mo粉的粒度为40~60nm，Mo占最后所得材料的质量百分比为2%~18%。

所述银熔体的温度为1000~1150℃。

所述电磁搅拌的搅拌频率为2~5Hz。

所述电磁搅拌的搅拌时间为4~10min。

所述浇注温度为970~1000℃。

所述挤压温度为700~820℃，挤压压力为900~2000MPa。

本发明的有益效果：本发明通过现有的设备进行熔炼，前期投入较少；所获得的银基电触头材料中Mo相以颗粒形式均匀分布于基体中，其材料具有良好的耐电磨损性、延展性、耐电侵蚀性及较低的接触电阻，不仅有利于后续材料拉丝或轧制过程中的塑性变形，而且也改善了银基电触头材料的电接触性能和使用寿命，与熔渗法及机械合金化法等制备的电触头材料相比，材料致密度高，可达理论密度的99%。

附图说明

图1为本发明实施例3中制备得到的Mo纳米颗粒增强Ag基电触头材料的金相显微组织。

具体实施方案