[发明专利]一种纤维颗粒共混增强银氧化锡电接触合金的制备方法

说明书

本发明公开了一种纤维颗粒共混增强银氧化锡电接触合金的制备方法，利用静电纺丝技术以水合氯化锡作为锡源，以聚乙烯吡咯烷酮作为高分子基体，通过调控纺丝工艺参数控制产物生成形状，得到氧化锡纤维；并用化学共沉淀法以氨水调节pH值，以聚乙二醇为分散剂制备出氧化锡颗粒；通过高能球磨获得纤维颗粒共混增强银‑氧化锡复合粉体，制备纤维颗粒共混增强银基电接触合金。合金内部为均匀分布的第二相氧化物：氧化锡微球颗粒和长径比均匀的纤维，提高第二相氧化锡在银基体中的分散性，避免第二相氧化锡悬浮于液态银熔池中而与银基体发生分离富集于触头表面，在电弧侵蚀作用下维持第二相均匀性，提高银氧化锡电接触合金耐电弧侵蚀性能和使用寿命。

技术领域

本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种纤维颗粒共混增强银氧化锡电接触合金的制备方法。

背景技术

Ag-SnO₂电接触材料作为Ag-MeO类电接触材料，不仅具有优良的抗熔焊性、耐电弧侵蚀性、热稳定性等，同时具备环保无污染、对人体无危害的优势，从而成功替代有毒的Ag-CdO合金而被广泛应用于低压电器中。

近年来，国内外触头研究者多通过加入微量添加剂和第二相氧化物SnO₂的纳米化等途径来提高银氧化锡的性能。1、通过加入微量添加剂，改善银基体与第二相氧化锡之间的润湿性来提高银氧化锡的产品性能。2、通过将第二相氧化物SnO₂纳米化，增加SnO₂颗粒与基体Ag的接触面积，增强电弧作用下SnO₂与液态Ag之间的黏附作用，从而得以提高银氧化锡的产品性能。然而无论是添加剂的使用还是第二相氧化物SnO₂的细化，都容易出现第二相氧化物SnO₂在电弧多次作用下漂浮在银熔池表面，氧化锡重新富集产生偏析，引起触头材料的接触电阻增大，温升较高，严重影响触头材料的使用性能和寿命。

因此，如何改善第二相氧化物SnO₂在Ag基体中的分布，更为重要的是使其在不断受到电弧侵蚀作用下还能维持这一均匀性，已成为进一步提高AgSnO₂电接触合金性能的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种纤维颗粒共混增强银氧化锡电接触合金的制备方法，能够提高银氧化锡电接触合金的耐电弧侵蚀性能和使用寿命。

本发明采用的技术方案是，一种纤维颗粒共混增强银氧化锡电接触合金的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、制备氧化锡纤维；

步骤2、制备氧化锡颗粒；

步骤3、使用氧化锡颗粒和纤维制备纤维颗粒共混增强银-氧化锡复合粉体；

步骤4、使用银-氧化锡复合粉体制备纤维颗粒共混增强银基电接触合金。

本发明的特点还在于：

步骤1中具体过程为：

步骤1.1、将水合氯化锡充分溶解于体积比为1：1.0-1.2的无水乙醇和N，N-二甲基甲酰胺混合溶液中并搅拌均匀，得到氯化锡浓度为0.34～0.52mol/L的混合液A；

步骤1.2、在混合液A中加入聚乙烯吡咯烷酮并混合均匀，获得纺丝前驱体溶液；

步骤1.3、将前驱体溶液进行静电纺丝，调控纺丝工艺参数获得均匀连续的纤维原丝膜；

步骤1.4、将纤维原丝膜置于程序升温炉中进行高温煅烧获得氧化锡纤维。

步骤1.2中聚乙烯吡咯烷酮为PVP-K45，聚乙烯吡咯烷酮占纺丝前驱体溶液的质量分数为18-24wt％。