專利名稱：纖維狀金屬氧化銅增強(qiáng)銀基電接觸材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及貴金屬基復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是纖維狀金屬氧化銅增強(qiáng)銀基電接 觸材料的制備方法。
背景技術(shù)：
公知的銀金屬氧化物電接觸材料都是顆粒金屬氧化物增強(qiáng)銀基復(fù)合材料，如 AgSn02、AgCd0、AgZn0、AgREO等。其中AgCdO電接觸材料雖然其綜合性能優(yōu)異，被稱為“萬(wàn) 能觸點(diǎn)材料”，但由于制備、使用過(guò)程中的毒性問(wèn)題被歐盟ROS指令限制使用。其他幾種銀 金屬氧化物材料是近年發(fā)展起來(lái)的被認(rèn)為是代替AgCdO復(fù)合材料最好的電接觸材料；雖然 這幾種銀金屬氧化物復(fù)合材料能夠基本滿足市場(chǎng)的需求，但與AgCdO電接觸材相比，其綜 合性能不是非常理想，特別是抗電弧侵蝕性、滅弧性方面需要進(jìn)一步的改善。另外，就傳統(tǒng)銀金屬氧化物電接觸材料而言，其電弧侵蝕主要是金屬氧化物顆粒 在電弧作用下，形成熔池，并在觸頭接觸過(guò)程中發(fā)生金屬氧化物的飛濺或粘附，造成銀金屬 氧化物電接觸材料中金屬氧化物總量的減少，從而引起這種銀金屬氧化物電接觸材料的失 效，在使用中就表現(xiàn)為抗電弧侵蝕性差的特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種纖維氧化銅增強(qiáng)銀基電接觸復(fù)合材料的制備方法，獲得 了綜合性能高、成本低的銀氧化銅電接觸材料。本發(fā)明該方法以銀粉、銀銅合金粉末為原料，添加微量的鎢(W)、鉬(Mo)元素為性 能調(diào)整元素，以銀的氧化物為反應(yīng)劑，控制制備工藝條件使得氧化銅的生成與材料燒結(jié)，以 及氧化銅的纖維化與材料加工一次完成，獲得了綜合性能高、成本低的銀氧化銅電接觸材 料。本發(fā)明是通過(guò)下面的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的原料成分及其所占重量百分比1)基料銀粉、銀銅合金粉末，粉末粒度小于45微米；2)反應(yīng)物銀氧化物，粒度小于74微米。3)添加物①鎢(W)粉粒度小于45微米；②鉬(Mo)粉粒度小于45微米；原料配方原料主要以銀粉、銀銅合金粉、銀氧化物組成，其所占的重量百分比如下銀銅合金粉20-30 % ；銀氧化物20-30%;銀粉余量。添加物的量為上述三種主要原料總重量的0-0. 08%。原料經(jīng)配料后在混料機(jī)中混合均勻，并用等靜壓機(jī)壓制成形制成素坯，然后將素 坯送入燒結(jié)爐中進(jìn)行氧化銅的生成反應(yīng)和燒結(jié)，在銀基體中通過(guò)原料間的固相原位反應(yīng)原位生成氧化銅顆粒，成為燒結(jié)錠坯，使得基體與氧化銅顆粒的結(jié)合界面新鮮無(wú)污染、結(jié)合牢 固；燒結(jié)后的錠坯再經(jīng)擠壓機(jī)直接擠出線桿；最后對(duì)線桿進(jìn)行拉拔加工，制成銀氧化銅絲 材；在擠壓拉拔過(guò)程中通過(guò)控制工藝使氧化銅纖維化。其中①素坯成形壓力冷等靜壓成形100-300MPa ；②素坯燒結(jié)溫度600-900 0C，時(shí)間4-8小時(shí)；③擠壓機(jī)擠出壓力300_600MPa ；擠出溫度450_650°C ；④拉拔拉力150_250MPa；拉拔溫度 250_700°C。本發(fā)明與傳統(tǒng)銀金屬氧化物電接觸復(fù)合材料相比所具有的優(yōu)點(diǎn)及積極效果1.氧化銅是纖維狀分布，形成具有一定取向關(guān)系的顯微組織特點(diǎn)，使得金屬氧化 物扎根于銀基體中，能夠解決傳統(tǒng)顆粒金屬氧化物在電弧侵蝕中的金屬氧化物損耗的問(wèn) 題，提高銀金屬氧化物的耐電弧侵蝕性。2.纖維狀氧化銅增強(qiáng)的銀氧化銅電接觸材料顛覆了傳統(tǒng)顆粒增強(qiáng)的銀金屬氧化 物電接觸材料在使用過(guò)程中的接觸性能與特點(diǎn)，不僅對(duì)提高銀金屬氧化物電接觸材料的綜 合性能具有重要意義，而且也對(duì)銀金屬氧化物的應(yīng)用范圍具有重要作用。3.氧化銅的形成、氧化銅的纖維化都是在制備與加工過(guò)程中完成，適應(yīng)了短流程 的工藝特點(diǎn)，有利于產(chǎn)業(yè)化。4.原料準(zhǔn)備簡(jiǎn)單、工藝流程容易控制、生產(chǎn)周期短、產(chǎn)品成本低；而且可實(shí)現(xiàn)大批 量生產(chǎn)，生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境無(wú)污染或少污染。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1以銀銅合金粉30% (重量百分比)、氧化銀30% (重量百分比)、銀粉40% (重量 百分比)為原料，并加入總重量為0. 05%的鎢，經(jīng)過(guò)10小時(shí)混合后，在冷等靜壓機(jī)中壓制形 成為素坯，素坯成形壓力為300MPa ；素坯經(jīng)過(guò)850°C，4小時(shí)燒結(jié)成為錠坯；錠坯以500MPa 的壓力、600°C的溫度條件下擠壓成線桿，最后以200MPa拉拔拉力、250°C _350°C拉拔成線 (絲)材。實(shí)施例2以銀銅合金粉20% (重量百分比)、氧化銀20% (重量百分比)、銀粉60% (重量 百分比)為原料，并加入總重量為0. 08%鉬(重量百分比)為原料，經(jīng)過(guò)16小時(shí)混合，在冷 等靜壓機(jī)中壓制形成為素坯，素坯成形壓力200MPa ；素坯經(jīng)過(guò)800°C、8小時(shí)燒結(jié)成為錠坯， 錠坯以450MPa、50(TC擠壓成線桿，最后以150MPa拉拔拉力、350°C _450°C拉拔成線(絲) 材。實(shí)施例3以銀銅合金粉25% (重量百分比)、氧化銀25% (重量百分比)、銀粉50% (重 量百分比)為原料，經(jīng)過(guò)24小時(shí)混合，冷等靜壓成形成為素坯，素坯成形壓力150MPa;素坯 經(jīng)過(guò)740°C、5小時(shí)燒結(jié)成為錠坯，錠坯以550MPa、550°C擠壓成線桿，最后以250MPa拉拔拉 力、450°C -700°C拉拔成線(絲)材。以上實(shí)施例中的銀粉、銀銅合金粉、鎢粉和鉬粉的粉末粒度小于45微米，銀銅合金粉(含銅28%)可市購(gòu)，或通過(guò)銀銅合金的熔煉、水霧化制粉工藝獲得。氧化銀粉末粒度 小于74微米。
權(quán)利要求
一種纖維狀金屬氧化銅增強(qiáng)銀基電接觸材料的制備方法，其特征在于原料成分及其所占重量百分比原料配方原料主要由銀粉、銀銅合金粉、銀氧化物組成，銀銅合金粉20 30％，銀氧化物20 30％，銀粉余量；再添加原料總重量0 0.08％鎢粉或鉬粉；制備原料經(jīng)配料后在混料機(jī)中混合均勻，并用等靜壓機(jī)壓制成形制成素坯，然后將素坯送入燒結(jié)爐中進(jìn)行氧化銅的生成反應(yīng)和燒結(jié)，在銀基體中通過(guò)原料間的固相原位反應(yīng)原位生成氧化銅顆粒，成為燒結(jié)錠坯，燒結(jié)后的錠坯再經(jīng)擠壓機(jī)直接擠出線桿；最后對(duì)線桿進(jìn)行拉拔加工，制成銀氧化銅絲材；其中①素坯成形壓力冷等靜壓成形100 300MPa；②素坯燒結(jié)溫度600 900℃，時(shí)間4 8小時(shí)；③擠壓機(jī)擠出壓力300 600MPa；擠出溫度450 650℃；④拉拔拉力150 250MPa；拉拔溫度250 700℃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維狀金屬氧化銅增強(qiáng)銀基電接觸材料的制備方法，其特征 在于銀粉和銀銅合金粉以及鎢粉和鉬粉的粉末粒度小于45微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維狀金屬氧化銅增強(qiáng)銀基電接觸材料的制備方法，其特征 在于銀氧化物粉末粒度小于74微米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種纖維狀金屬氧化銅增強(qiáng)銀基電接觸材料的制備方法。它以銀粉、銀銅合金粉末為原料，添加少量的鎢、鉬元素為性能調(diào)整元素，以銀氧化物為反應(yīng)劑，經(jīng)混合、壓制成形、固相原位燒結(jié)、擠壓、拉拔成為銀氧化銅電接觸材料(絲材)。本發(fā)明的特點(diǎn)是1)氧化銅的形成、氧化銅的纖維化都是在制備與加工過(guò)程中一次完成；2)氧化銅的纖維狀分布，形成了具有一定取向關(guān)系的顯微組織特點(diǎn)，使得金屬氧化物扎根于銀基體中，解決了傳統(tǒng)顆粒金屬氧化物在電弧侵蝕中的金屬氧化物損耗的問(wèn)題，提高銀金屬氧化物的耐電弧侵蝕性，也拓寬了銀金屬氧化物電接觸材料的應(yīng)用范圍；3)具有流程短、生產(chǎn)成本低，容易產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C22C49/00GK101935792SQ20101027536
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者周曉龍, 商澤進(jìn), 曹建春, 陳敬超, 黎敬濤 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)