[发明专利]一种银氧化锡电接触材料用微米二氧化锡粉末的制备工艺

说明书

一种银氧化锡电接触材料用微米二氧化锡粉末的制备工艺，以纳米级氧化锡粉末为原料，先将其置于容器中升温至1250～1500℃，通过保温热处理使纳米级氧化锡粉末颗粒聚集结合；热处理后的原料冷却后送入气流粉碎分级设备中，使原料颗粒在压力气流带动下相互碰撞摩擦而粉碎，并经分级后收集，得到微米SnO₂粉末。避免了直接制备微米二氧化锡粉末时工艺复杂且影响环境的问题。所得粉末的粒度大小能够满足电工合金行业对粉末冶金法制备Ag/SnO₂触头材料的差异化需求，工艺环保，粉末的粒度分布窄、粒度均匀性高。

技术领域

本发明涉及氧化物陶瓷粉体的制备工艺，具体地说是一种银氧化锡电接触材料用微米二氧化锡粉末的制备工艺。

背景技术

SnO₂粉末是一种重要的功能半导体材料，广泛应用于电工合金、电子陶瓷、化学制剂、气敏原件、陶瓷色料、抛光磨料、催化剂等领域。近年来，随着电器行业的快速发展，SnO₂粉末在电工合金领域的应用越来越广泛。

目前，触头材料主要有Ag/CdO和Ag/SnO₂，由于Ag/CdO材料的生产、使用、回收的全过程中会存在“镉毒”污染，对人体健康和环境会造成一定的危害，欧盟从2006年起停止使用，已经采用Ag/SnO₂对Ag/CdO进行了替代，国内目前也在向这个方向快速推进。Ag/SnO₂是一种足以与Ag/CdO媲美的新型无公害、环保型触头材料，在中等电流范围内可完全取代Ag/CdO，在某些电器的使用寿命甚至优于Ag/CdO，被认为是取代Ag/CdO的最佳材料。

Ag/SnO₂触头材料的制备工艺主要分为粉末冶金法及合金内氧化法。由于合金内氧化的成本较高，电接触材料厂商制备采用合金内氧化工艺制备的Ag/SnO₂部分逐步在向粉末冶金工艺转变，而粉末冶金工艺一定要采用SnO₂粉末。因此，电工合金行业对微米SnO₂粉末未来的需求将越来越大。在电工合金领域，采用粉末冶金法制备Ag/SnO₂触头材料要求粉末的纯度高、分散性好、粒度分布窄、颗粒球形度高。国产氧化锡粉末由于粒度小、分散性差、粒度均匀性差等原因极少在电工合金领域应用。采用粉末冶金制备Ag/SnO₂所用的微米氧化锡粉末主要依赖进口。开发一种高纯、高分散、高均匀性的微米氧化锡粉末意义重大。

对于微米级别二氧化锡粉末的制备，国内采用化学湿法制备的方法较多。中国发明专利CN107902609A公布了一种制备微米级别的二氧化锡的方法，其主要步骤为，将金属锡进行熔化，然后在水中急淬成锡花，然后在含有浓硝酸的反应釜中进行反应，形成偏锡酸粉体，偏锡酸粉体经过粉碎后煅烧，煅烧后再次粉碎后进行二次煅烧，得到1～2微米级别的二氧化锡粉末，该方法虽然能得到高纯微米级别的二氧化锡粉末，但是存在工艺过程较为复杂，对环境会产生一定的危害，粉末的粒度可调性较差。中国发明CN103626222A采用了一种以锡酸钠及碳酸铵或者碳酸氢氨或其混合液为原料制备水合氢氧化锡，然后通过强酸，调节水合氢氧化锡的PH，得到偏锡酸，将固体偏锡酸置于高温煅烧炉中进行煅烧得到微米级别的二氧化锡粉末，该方法存在工艺过程复杂，同样存在对环境的影响以及粉末粒度可调性的问题。

采用水热法、共沉淀法、气相法目前能制备出纳米级别的二氧化锡粉末，但是纳米级别的粉末由于高的比表面积，很容易团聚，纳米粉末的分散问题至今难以解决，限制了其在Ag/SnO₂触头材料方面的应用，其次，纳米粉末的平均粒径小，所制备的触头材料存在加工性能差、抗飞溅以及抗熔焊性差等原因很难在电工合金领域得到应用，目前的应用还是以微米二氧化锡为主。目前，国内对于微米级高均匀性SnO₂粉末的研究很少，制备分散性好、均匀性高的SnO₂粉末有利于环保型Ag/SnO₂触头材料的大规模应用，为全面替代Ag/CdO材料带来市场契机。

发明内容