[发明专利]一种抗硫化银基电触头材料及其制备方法

说明书

本发明属于电接触材料领域，尤其是一种具有优良抗硫化能力的银基电触头材料。在传统的银镍材料基础上，本发明采用银钛铜钒合金材料替代银作为基体材料，采用镍钴合金替代镍，发现可明显提高银和镍的抗硫化能力，所制备的银基电触头材料具有优良的抗硫化变色能力，触头表面具有小而稳定的接触电阻，在较小的电流等级下具有优异的导通性能。

技术领域

本发明属于电接触材料领域，尤其是一种具有优良抗硫化能力的银基电触头材料。

背景技术

银镍电触头材料具有良好的导电性能和导热性能，小电流条件下抗电弧烧损能力优良，接触电阻低且稳定。银镍电触头材料加工性能优良，制造成本较低，易于大批量生产，而且是一种环保材质的电触头材料，所以在25A及以下电流等级的交流接触器和继电器中得到广泛应用。但是，在硫离子含量较高的环境中，银镍电触头材料表面容易硫化，形成一层硫化银薄膜，导致接触电阻急剧上升，在较小的电流等级和较小的接触压力下，硫化银薄膜无法被击穿，就会导致开关电器由于不导通而失效。

如何提高银镍电触头材料在较小电流等级和较小接触压力条件下的抗硫化能力，降低接触电阻，具有重要的实际应用价值。目前，常用的降低银镍电触头材料接触电阻的方法有两种，第一种方法是焊接/铆接后的触头组件整体涂覆保护剂，在触头表面形成一层保护剂薄膜，减少银镍电触头材料与环境中硫离子的接触，这种改善方法是目前最常用的处理方法，但是其局限性在于，经过保护剂处理后的触头组件不能再进行热处理，另外保护剂层只能在开关电器使用前实现防护，触头之间经过电接触或者机械接触后，防硫化保护剂薄膜被破坏，失去保护效果；第二种方法是在银镍触头材料表面增加镀金层，最常见的方案是在铆钉型银镍触头表面电镀镀金，以及在银镍异型带材表面采用磁控溅射方式喷涂金或者金合金薄膜层，改善银镍电接触材料表面由于银硫化而导致的接触电阻上升现象，这种方案由于成本很高，通常都是应用在对接通可靠性要求极高的领域，例如通信继电器、铁路信号继电器、车载继电器等领域，同时，由于镀金层的厚度较薄，在使用前以及使用初期的防护效果极好，当镀金层被电弧完全烧蚀之后，银镍电接触材料重新暴露在空气中，较长时间未进行带载接触时，触头表面的银与空气中的硫离子反应形成硫化银，导致开关电器出现接触电阻高以及不导通现象。

所以，开发一种具有优良的抗硫化能力的银基电触头材料，提升银基电接触材料在较小电流等级和较小接触压力条件下的接通能力，替代银镍触头材料，对于采用银镍作为触头材料的开关电器能够正常应用在硫离子含量较高的恶劣工况条件，具有很高的实际应用价值。

发明内容

本发明的目的是为了解决银镍电触头材料在较小电流等级和较小接触压力条件下容易出现不导通的现象，提高银镍电触头材料的接通能力和恶劣环境条件下的适用性。银镍触头材料表面硫化，其主要原因是银和镍与空气中的硫离子发生反应形成金属硫化物，所以要彻底改善银镍触头材料的抗硫化变色能力，首先就要提高银和镍的抗硫化能力，使银和镍与硫离子的反应速度降低。

为实现上述目的，本发明的技术方案包括以下内容：

一种抗硫化银基电触头材料，其包括银钛铜钒合金和镍钴合金。

进一步设置，所述银基电触头材料包括以下质量百分比含量的成分：5%≤镍≤20%，0.1%≤钴≤0.5%，2%≤钛≤8%，0.5%≤铜≤1.5%，0.05%≤钒≤0.15%，余量为银。

如上所述的抗硫化银基电触头材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将钛、铜、钒制备成为三元合金颗粒；

（2）将银熔化形成金属熔液，然后加入所述三元合金颗粒，熔炼形成银合金熔液，采用雾化设备制备成为银合金粉末；

（3）所述银合金粉末经烘干和筛分处理后，与镍钴合金粉末在混粉设备中混合均匀，制备成为混合粉末；