[发明专利]一种银铁复合材料及其制备方法

说明书

本发明是关于一种银铁复合材料及其制备方法，涉及金属复合材料技术领域。主要采用的技术方案为：所述银铁复合材料的制备方法包括如下步骤：将原料粉末模压成型为坯块；其中，原料粉末为铁粉或银铁混合粉；其中，模压成型的压力为10‑25MPa，保压时间为10‑30分钟；将坯块、银块或银合金块放置在一起得到混合块；在保护气氛下，对混合块进行加热，升温至设定温度，并在设定温度下保温设定时间，冷却后得到银铁复合材料。其中，设定温度高于银或银合金的熔点，且低于铁的熔点。本发明主要用于要用于以简单、可靠的工艺制备了一种银铁复合材料，且所制备的银铁复合材料的成分均匀，具有良好的导电性、电磁屏蔽性和加工性。

技术领域

本发明涉及一种金属复合材料技术领域，特别是涉及一种银铁复合材料及其制备方法。

背景技术

银具有极高的导电性和抗氧化能力，其在电气领域，特别是作为电接触材料在低压电器领域占有很大的市场。但是由于银具有低强度、低熔点的特点，使得银在使用过程中存在材料转移大、易于熔焊等问题。因此，通常采用合金化和复合化的方法制备银基复合材料，而银铁复合材料由于具有导电性良好、接触电阻小、温升低、耐磨损等特点，引起了研究者的关注。另一方面，随着科技的进步，为减少环境对设备或设备对环境的辐射干扰，提高设备的可靠性和安全性，工业上对产品电磁兼容性的要求越来越高。而铁的磁导率高，电磁屏蔽性能特别好，因此高铁体积分数的银铁复合材料在此领域具有广阔的应用前景。

目前，关于银铁复合材料，主要有以下三种相关技术：第一种相关技术是：采用粉体设备与混粉一体化设备，将原料制成混合粉颗粒，混合粉颗粒经烘干、压锭、挤压等工序加工成银铁电接触材料，具有颗粒分布均匀性好、界面结合强度高、生产周期短等优势。第二种相关技术是：先将银熔化成银液，并将铁芯棒置于铸模中心，然后在真空状态将银液浇于铸模中得到直径为80-90毫米的银包覆铁芯复合圆环，再经过热挤压、冷拉处理得到银包覆铁芯复合电极丝。该技术克服了传统银铁粉末冶金制备电接触材料时存在的“混粉制备周期长、成本高、颗粒均匀性较差、性能提升受限”等缺点。第三种相关技术是：首先对高纯铼酸铵和羰基铁粉的混合粉进行焙烧，以还原得到铁铼合金粉；再将银粉与铁铼合金粉进行混粉、静压、烧结、挤压、轧制、退火、精轧等工艺，最终得到银铁铼电接触材料。该技术克服了金属铼不与铁、银形成合金的问题，所得材料的加工性与电接触性能均有所提高。

在改进银铁复合材料性能问题上，第一种技术和第三技术均采用了混粉工艺，但第一技术在于通过改进后的传统设备细化原料以达到强化效果。第三技术通过化学还原法，初步得到合金化后的金属粉末，再混粉并继续后续步骤制备材料，材料强化的主要思路是稀有元素合金化。第二种技术的特点是工艺简单，制备周期短，但银含量高(40％-90％)。

但是，本发明的发明人发现上述相关技术至少存在如下技术问题：上述三种相关技术的制备工艺都比较复杂、且生产成本高；尤其是第三种相关技术，所涉及的焙烧还原步骤，虽然有效解决了金属铼不与铁、银形成合金的问题，但同时所用设备增加了制备成本(此外，铼作为一种地壳中稀有的金属元素之一，铼元素的添加还提高了材料的成本)。另外，上述三种相关技术所制备的复合材料中的成分均匀性有限(第一种相关技术、第三种相关技术基于混粉工艺，其均匀性有限；而第二种相关技术是银包覆铁材料)。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种银铁复合材料及其制备方法，主要目的在于以简单的工艺制备一种性能优异的银铁复合材料。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种银铁复合材料的制备方法，其中，所述银铁复合材料的制备方法包括如下步骤：

模压成型步骤：将原料粉末模压成型为坯块；其中，所述原料粉末为铁粉或银铁混合粉；其中，所述模压成型的压力为10-25MPa，保压时间为10-30分钟；