[发明专利]共沉积制备断路器用银合金/铜合金复合触头材料的方法

说明书

本发明提供一种共沉积制备断路器用银合金/铜合金复合触头材料的方法，如下：银合金板表面镀镍，镀镍液配制：硫酸镍，氯化镍，硼酸，十二烷基硫酸钠；以待镀银合金板材为阴极，纯镍板为阳极，待镀银合金板材表面面对阳极，施镀，使镍层达到厚度，之后洗净干燥；银合金板复合镀：复合镀液配制：硫酸铜，硫酸，平均粒度为氧化锡、氧化镧、碳化钛、碳化钨、氮化硼、金刚石、石墨的固体微粒，用超声波分散；以待镀银合金板材为阴极，不锈钢为阳极，待镀银合金板材镀镍面面对阳极，在超声波分散下施镀,然后洗净干燥；烧结；冷轧到规定尺寸；本发明能够可靠、低成本的将银合金与铜合金的覆合到一起；使复合镀层具备较强的抗熔焊性。

技术领域

本发明涉及一种共沉积制备断路器用银合金/铜合金复合触头材料的方法。

背景技术

触头是低压电器的核心元件，起着接通、载流和分断电流的作用。触头材料的发展一直伴随着各种节银方法的实施，其中最普遍的就是采用银合金/铜复合的方式节银，其结构如图1所示，一般可节银50％以上。银合金/铜复合工艺多采用粉末冶金法和热轧覆合法。

粉末冶金法是将银合金粉、铜粉压制成两层的坯料，经过烧结、复压、复烧得到最终产品。热轧复合法是将铜带材和触头带材在加热到一定温度后，用轧机进行大变形量轧制，然后进行热处理，从而将两种材料形成冶金结合的一种工艺。

这两种工艺都存在一定的问题和局限性，粉末冶金法制备的触点密度较低，一般只能达到相对密度的95％左右，不但电性能较差，而且强度较低，可能导致在后续的焊接过程中可能存在因冲击而开裂的问题。同时由于不同材质的银合金粉与铜合金粉烧结时因润湿性以及收缩率不同，导致很多材料无法进行复合。热轧复合法解决了粉末冶金法的不足，但却存在无法复合银碳化物、银氧化物这些采用熔渗法制备的或延展率较差但电性能优良的触头材料，严重限制了应用的范围。

此外，断路器用触头材料要求具有良好的导电、抗熔焊和耐电弧烧损的特性。而以纯铜或无氧铜与银合金复合的触头材料，在使用过程中，当银合金层被电弧烧蚀后，纯铜层由于不具有抗熔焊性，此时触点失效，出现重大安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种共沉积制备断路器用银合金/铜合金复合触头材料的方法，能够可靠、低成本的将银合金与铜合金的覆合到一起。

本发明的技术方案是这样实现的：一种共沉积制备断路器用银合金/铜合金复合触头材料的方法，步骤如下：

步骤1、银合金板待镀表面喷砂处理；

步骤2、银合金板表面镀镍：

步骤2-1、镀镍液配制：硫酸镍250-300g/L，氯化镍30-60g/L，硼酸35-40g/L，十二烷基硫酸钠0.05-0.1g/L，pH＝3-4；

步骤2-2、施镀：以待镀银合金板材为阴极，纯镍板为阳极，将喷砂处理的待镀银合金板材表面面对阳极，施镀，使镍层达到规定要求的厚度，之后洗净干燥；

步骤3、银合金板复合镀：

步骤3-1、复合镀液配制：硫酸铜150-250g/L，硫酸45-110g/L，平均粒度为0.5-6μm、1-3g/L的氧化锡、氧化镧、碳化钛、碳化钨、氮化硼、金刚石、石墨的固体微粒或以上任意比例组合，用超声波分散；

步骤3-2、以待镀银合金板材为阴极，不锈钢为阳极，待镀银合金板材镀镍面面对阳极，在超声波分散下施镀,然后洗净干燥；

步骤4、烧结；

步骤5、重复3、4步骤，直到获得规定厚度的铜合金层；

步骤6、冷轧：复合带材冷轧到规定尺寸；

步骤7、退火：在氩气保护下进行350-650℃烧结，保温时间2-3h。

本发明还具有如下特征：