[发明专利]一种低压电器用铜基电触头材料及其制备方法

摘要

本发明一种低压电器用铜基电触头材料及其制备方法，涉及铜作为基底材料的触点，该材料是由以下质量百分比的成分组成：Ce 0.05～0.5%，TiO2掺杂SnO2纳米颗粒0.1～1.0%，其余为Cu；其中以TiO2掺杂SnO2纳米颗粒为主增强相，同时添加稀土元素Ce以提高力学、抗氧化及电接触性能，采用无水乙醇防护下的湿磨混粉和粉末冶金工艺制备，克服了用现有技术所制得的Cu基复合材料作为触头材料使用时电导率低、接触电阻高、抗氧化及抗电弧烧损能差，以及其中增强相的弥散分布程度不够的缺点。

主权项

1.一种低压电器用铜基电触头材料的制备方法，其特征在于：该材料是由以下质量百分比的成分组成：Ce 0.05～0.5％，TiO2掺杂SnO2纳米颗粒0.1～1.0％，其余为Cu，该材料的制备方法是采用无水乙醇防护下的湿磨混粉和粉末冶金工艺，具体步骤如下：第一步，原料混合粉的配制：按需要分别称取原料150～250目的纯Cu粉、150～250目的纯Cu‑20Ce合金粉和平均粒径为10～20nm的TiO2掺杂SnO2纳米粉进行配料成为混合粉，使Ce元素占上述三种原料总重的0.05～0.5％(质量百分比)，TiO2掺杂SnO2纳米粉占上述三种原料总重的0.1～1.0％(质量百分比)，其余为Cu，然后将该混合粉置于不锈钢球磨罐中，注满无水乙醇后密封，在行星式球磨机上球磨5～7小时，球磨中采用的球料比为10∶1，球磨机的转速为300转/分钟，之后，将磨好的混合粉取出并置于滤纸上静置3～5分钟，完成原料混合粉的配制，待用，上述采用的纯Cu‑20Ce合金粉，其中Ce占该合金粉总质量的20％(质量百分比)；第二步，低压电器用铜基电触头材料的制得：将第一步制得的待用的原料混合粉装入内壁涂覆硬脂酸锌薄层的不锈钢模具中，单向加压至700～750MPa制得生坯，之后将生坯装入石墨坩埚，并置于管式真空烧结炉中，待炉内真空抽至5Pa后，充入高纯氩气，然后再次将真空抽至5Pa，如此重复2～4次后以5～10℃/分钟的速率加热至900～920℃，保温2～4小时后随炉冷却至室温，制得低压电器用铜基电触头材料，该材料是由以下质量百分比的成分组成：Ce 0.05～0.5％，TiO2掺杂SnO2纳米颗粒0.1～1.0％，其余为Cu。