[发明专利]单面内氧化银氧化锡氧化铟电接触材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种单面内氧化银氧化锡氧化铟电接触材料，包括银氧化锡氧化铟材料本体，所述银氧化锡氧化铟材料本体的一面为自带焊料的焊接面，所述焊接面由AgSn层或AgZn层组成，所述银氧化锡氧化铟材料本体的另一面为氧化面，所述氧化面为AgSnO₂In₂O₃层。本发明还提供一种上述材料的制备方法，得到的单面内氧化银氧化锡氧化铟电接触材料，后续焊接加工方便可靠，且所获得银氧化锡氧化铟为单面氧化，不存在中间的“贫氧化物”区域，组织分布均匀。

技术领域

本发明涉及一种材料技术领域的电触头材料的制备方法，具体地说，涉及的是一种自带焊料、单面内氧化银氧化锡氧化铟电接触材料及其制备方法。

背景技术

电接触材料是在开关电器中承担“接通-传导-切断”电流以及信号产生和传输的功能载体的一种功能复合材料，电接触材料的性能直接影响电子产品的可靠性、稳定性、精度和使用寿命。内氧化法制备银氧化锡氧化铟(AgSnO₂-In₂O₃)材料由于其较好电寿命、优良的耐电弧侵蚀性、耐磨损性和抗熔焊性，被广泛应用于各类电器中。近年国内外相关研究和报道。如：1)中国发明专利：一种高氧化物含量片状触头材料的制备方法，公开号：CN104404419B，通过结合传统制备工艺与高温扩散退火，制备出具有氧化物含量高、复银界面结合强度高等特点的银氧化锡电接触材料。2)蒋义斌等，内氧化法AgSnO2In2O3电触头材料研究现状，《电工材料》2017,No.2；介绍了内氧化法工艺、组织、性能等方面综述了内氧化研究现状，着重介绍了添加物对内氧化和组织结构的影响。专利1)介绍提高银氧化锡(高氧化含量)和银界面结合强度方法和工艺，但是该方法制备银氧化锡，焊接面复合纯银层，在后续焊接加工时，需要额外添加焊料或焊膏，会导致焊接不稳定，且焊接过程较为复杂。文献2)着重介绍内部组织和添加物关系和相关影响因素，但对于AgSnIn/Ag复合过程难点和影响因素，以及高氧化物(17％以上)含量触点表面及温升，而焊接层则是复合纯银层，换言之，触点在焊接时，需要添加焊料进行焊接，导致焊接工艺比较复杂。对自带焊料内氧化法银氧化锡氧化铟则没有涉及和报道。

众所周知，一般内氧化法银氧化锡制备工艺：AgSnIn熔炼→铸锭→表面加工→热复合(复银)→轧制→冲制→内氧化等。在实际生产过程中，由于AgSnIn料带一面复合Ag层，在冲制、内氧化后，氧气在从两面(包括四种)向中间扩散，进行氧化，但是当氧气向内部扩散同时，Sn和In也会相应向外部扩散，所以在内氧化以后，触点中心区域会形成所谓“贫氧化物”亮带，导致材料组织不均匀，且中间的“贫氧化物”区域，氧化物含量极少或者没有氧化物，在产品服役过程中存在极大隐患，极有可能会导致产品在使用过程中出现熔焊，导致产品失效。同时，由于产品最后一道工序是内氧化，即：在高温和高氧压环境中进行氧化，所以内氧化触点，很难像粉末混粉法触点那样(粉末混粉法是将银粉和氧化锡粉体进行混合，所以不需要氧化)在料带前道工序复合焊料；否则即使能复合上焊料层，在后期氧化过程中，焊料也会完全氧化，达不到自带焊料层最终目的。因此，一般传统内氧化法制备氧化锡氧化铟触点，要么触点单粒进行烧复焊料，工艺复杂且效率低下，要么在后续焊接过程中增加焊片或焊膏，导致焊接过程控制较为复杂，且不稳定。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足和缺陷，提供一种自带焊料单面内氧化银氧化锡氧化铟电接触材料及其制备方法，其中电接触材料的焊接界面是由AgSn(高Sn含量)或AgZn(高Zn含量)组织，熔点与传统焊料熔点接近，焊接时不需要增加焊料；且所获得银氧化锡氧化铟为单面氧化，不存在中间的“贫氧化物”区域，组织分布均匀。

为实现上述的目的，本发明采用的技术方案是：