[发明专利]纳米颗粒充填钨骨架特种结构电触头合金的制备方法

摘要

本发明属于金属材料中金属粉末及合金的制备领域，涉及纳米颗粒充填钨骨架特种结构电触头合金的制备方法，该方法用水溶液还原法制取纳米铜包钨粉及用纳米钨粉经混粉-压制工序完成纳米颗粒充填钨骨架制备形坯的任务。以往50多年生产经验的基础上，提出并研制了新型的纳米颗粒充填钨骨架特种结构的Cu-W（80）电触头合金，较好地解决了合金的龟裂与高损耗的矛盾难题。明显提高了合金的综合性能，本技术生产的电触头合金，由于在超高电压大负荷电网路上使用寿命长，性能稳定可靠，适合大力推广使用，且技术投资小，容易推广，适合于中小企业转型改造或独立创业。

主权项

纳米颗粒充填钨骨架特种结构电触头合金的制备方法，具体包括以下步骤：步骤1：将粒径为65‑75nm钨粉中加入20倍重量酒精，经高速剪切机，进行30min的粉碎，再离心沉淀去除酒精，放入浓度0.5mol/L的硫酸铜水溶液中，同时加入表面活性剂，不断搅拌20min后加入浓度为1mol/L的水合肼还原剂溶液和十二烷基硫酸钠分散剂，继续搅拌30min，将溶液中的粉末水洗5次并离心分离、真空度为10Pa ，温度为60℃，干燥30min，即可获得平均粒径110nm的铜包纳米钨颗粒细粉，分别称取占合金总质量百分比为5.28%的平均粒径为110nm的铜包钨纳米粉，占合金总质量百分比为74.72%的粒径≥20μm粗大颗粒钨粉和占合金总质量百分比为20%的铜粉，备用；步骤2：将粒径≥20μm粗大颗粒钨粉与平均粒径为110nm的铜包钨纳米粉混合均匀，按照粉料与不锈钢球的重量比为1:1混合加入球磨机中干混合2小时或加入无水乙醇湿混1h，然后在真空干燥箱内真空度为20‑30Pa ，温度为60‑70℃，烘干1h，备用；步骤3：将浓度0.3‑0.5wt%的醇溶性酚醛树脂溶液按照与步骤2得到的粉料重40~50mL/Kg，加入混合粉中，在螺旋混料器中混合20‑45分钟出料，备用;步骤4：按照零件的尺寸、外形要求，选择合适的模具加入步骤3得到的粉料，在压力为350~450MPa进行钢模压制成形，然后4~8h自然晾干或置于真空干燥箱内真空度为20~30Pa，温度为60~70℃，干燥1~2h，得到钨骨架毛坯；步骤5：将步骤1称取好的铜粉压成断面形状与步骤4得到的钨骨架毛坯相同的片状压坯，放在钨骨架试样上部，置于H2气推舟式烧结炉中，氢气截面流量QH2=30~50mL/（cm2·min），在温度为1200~1230℃，烧结40~45min，冷却后得到纳米颗粒充填钨骨架特种结构电触头合金。