[发明专利]一种超细氧化物颗粒银氧化铁电接触材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超细氧化物颗粒银氧化铁电接触材料及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：(1)制备复合金属盐前驱体粉末，将金属盐溶液进行混合均匀，然后将经pH调整的金属盐溶液在喷雾干燥设备上制备复合金属盐前驱体粉末；(2)将步骤(1)所制备的复合金属盐前驱体粉末经阶梯升温煅烧分解，制备银氧化物复合粉体，该银氧化物复合粉体含有超细氧化物颗粒；(3)将步骤(2)制备的银氧化物复合粉体经冷等静压成形、烧结、复压、热挤压成超细氧化物颗粒银氧化铁电接触材料的板材或线材。该方案能够实现氧化物颗粒的均匀分散且粒径超细，并且保证材料的制备过程中又不引入低熔点金属杂质。

技术领域

本发明属于电触头材料技术领域，具体是指一种超细氧化物颗粒银氧化铁电接触材料及其制备方法。

背景技术

在现有电接触领域，银基电接触材料是目前应用最为广泛的一类材料。这是因为银具备高的导电、导热性、良好的机械加工特性；且因氧化银在高温下不稳定，易分解成单质银和氧气，故而能保证银基电接触材料低而稳定的接触电阻。

目前银基电接触材料主要分为三类：银-金属氧化物、银基假合金，银基合金，其中银金属氧化物由于其优良的综合电性能，在整个电接触材料体系中占有重要的作用。银氧化铁材料作为一种银金属氧化物电接触材料，具有低而稳定的接触电阻，良好的导电、导热及稳定优良的温升特性，尤其是在强电流开关的应用条件下，比正在广泛应用的银镍、银钨材料具备更为优良的抗熔焊性能。

鉴于银、铁金属间的固溶度有限，故而决定了银氧化铁电接触材料常用的制备工艺分为两种：粉末冶金工艺、化学共沉积工艺。银氧化铁的粉末冶金工艺制备简要工艺流程如下：银粉、氧化铁粉、添加物粉末混合-等静压-烧结-复压-热挤压成板材或者丝材，此种生产工艺的主要缺点：因原料粉末颗粒细小、易团聚，在混合过程中无法实现氧化铁及添加物颗粒的充分分散，因而在成品中无法避免出现氧化物或者添加物粉末聚集、分布不均匀的缺陷，进而进一步影响材料的电性能稳定性。而银氧化铁的共沉积工艺制备简要工艺流程如下：配置一定浓度的含银、铁及添加物金属盐溶液、配置一定浓度的沉淀剂溶液-将沉淀剂溶液以一定的速度加入混合溶液中进行沉淀-银、铁、添加物共沉淀物清洗-银、铁、添加物共沉淀物烘干-银、铁、添加物共沉淀物煅烧制备银金属氧化物复合粉末-等静压-烧结，最后挤压成板材或者丝材，此种工艺虽然可以有效地解决氧化颗粒分散问题，但生产工艺流程长、工序较为繁琐，最为重要的缺陷为作为沉淀剂的金属离子在后续的清洗工序中难以去除，使得成品材料中低熔点杂质含量较多，导致材料的燃弧能量大及燃弧时间长，极大地降低了材料本身的抗电弧烧损特性。

通过检索，中国专利公开号CN101794636公开一种银氧化铁电接触材料的制备方法。该方法的主要工艺步骤为：配置一定浓度的硝酸银、硝酸铁、硝酸锆混合溶液-向混合溶液加入氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢钠沉积剂，制备金属碳酸盐沉淀-对金属碳酸盐溶液进行清洗、烘干、煅烧制备银金属氧化物复合粉末-最后将复合粉末进行过筛、等静压成形、烧结、热挤压成线材或者板材。该方法由于合成的金属碳酸盐呈絮状沉淀、沉淀物较为蓬松，导致清洗过程无法有效去除因沉积剂加入而引入的低熔点杂质钠，最终使得成品材料中低熔点杂质钠含量较高，导致材料在电性能过程中表现出较高的燃弧能量和较长的燃弧时间，最终影响材料本身的抗电弧烧损能力。

上述专利所采用的工艺方法，虽然可解决氧化物颗粒聚集问题，但过程中引入了后续清洗过程中无法去除的低熔点杂质金属；而传统的粉末冶金工艺，则无法有效地实现氧化铁颗粒及添加物颗粒的均匀分散问题。因而，如何实现氧化物颗粒的均匀分散并且保证材料的制备过程中又不引入低熔点金属杂质，为本材料制备领域的一个难题，故而有必要进行改进。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种超细氧化物颗粒银氧化铁电接触材料及其制备方法。该方案能够实现氧化物颗粒的均匀分散且粒径超细，并且保证材料的制备过程中又不引入低熔点金属杂质。

为实现上述目的，本发明的第一个技术方案是提供一种超细氧化物颗粒银氧化铁电接触材料的制备方法，包括以下步骤：