一種電接觸材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，具體涉及一種電接觸材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電接觸元件是高低壓開關(guān)電器核心部件，擔(dān)負(fù)著電器接通、分段、導(dǎo)流、隔離等工作，其性能直接影響電器、電子等傳導(dǎo)系統(tǒng)工作的整體可靠性、穩(wěn)定性、精確性和使用壽命，保證電接觸元件性能優(yōu)良的關(guān)鍵是新材料的研發(fā)及其制備。目前對(duì)電接觸材料的研宄與應(yīng)用已成為電力、自動(dòng)化、通訊、精密電子儀器等領(lǐng)域的重要課題。
[0003]在電接觸材料的研宄中，一個(gè)關(guān)鍵的問題是:對(duì)電接觸過程和相關(guān)材料的研宄往往從接觸的界面和表面出發(fā)，著眼于其中的均勻結(jié)構(gòu)和均勻性能上，認(rèn)為接觸僅僅是一個(gè)界面或表面的過程，而忽略了材料表面和內(nèi)部的聯(lián)系，忽略了性能的非均勻分布的重要影響。特別是在材料制備過程中，一味的突出“均勻性”，而導(dǎo)致在整體上降低了材料的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種電接觸材料的制備方法。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種電接觸材料的制備方法，其包括如下步驟:
[0006]按照質(zhì)量百分比為Cu 20 ?50%、Co 0.01 ?1%、Si 0.01 ?0.5%，Y 0.001 ?
0.05%，余量為Ag選取相應(yīng)的單質(zhì)原材料；
[0007]在惰性氣體或氮?dú)獗Ｗo(hù)下對(duì)所述單質(zhì)原材料進(jìn)行熔煉，得合金材料；
[0008]冷軋開坯:采用兩輥軋機(jī)開坯、道次變形量控制在5%?30% ;
[0009]內(nèi)氧化熱處理:600?800°C熱處理6?8小時(shí)；
[0010]表面清理:用機(jī)械和/或化學(xué)法清理表面。
[0011]本發(fā)明提供一種電接觸材料及其制備方法，其將功能梯度結(jié)構(gòu)的概念和電接觸材料的研宄結(jié)合起來，并采用內(nèi)氧化法設(shè)計(jì)制備了表面梯度型結(jié)構(gòu)電接觸材料，突破傳統(tǒng)電接觸材料設(shè)計(jì)上和材料性能的“均勻性”，采用材料成分或者性能的梯度分布，從而提高了材料的整體性能。制備的材料具有微細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)，在金屬基體富銀表層中析出的CuO顆粒均勻彌散分布在富銀層中，大大提高了合金的密度、強(qiáng)度和硬度，增強(qiáng)了合金的耐電弧侵蝕和抗熔焊能力，富銀帶以下生成的純銀帶有效的降低了電阻率，提高了材料整體的導(dǎo)電性能。正是由于該方法能夠使材料成分或者性能的梯度分布，使得只需要低銀成分條件下，就能夠滿足電接觸材料導(dǎo)電導(dǎo)熱抗腐蝕等基本特性，從而在生產(chǎn)上大大降低了銀基電接觸材料的制作成本。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的電接觸材料的制備方法獲得的電接觸材料的示意圖；
[0013]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的的電接觸材料的制備方法獲得的電接觸材料的照片。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0015]本發(fā)明實(shí)施例提供一種電接觸材料的制備方法，其包括如下步驟:
[0016]SOl:按照質(zhì)量百分比為 Cu 20 ?50%、Co 0.01 ?l%、Si 0.01 ?0.5%，Υ
0.001?0.05%，余量為Ag選取相應(yīng)的單質(zhì)原材料；
[0017]S02:在惰性氣體或氮?dú)獗Ｗo(hù)下對(duì)所述單質(zhì)原材料進(jìn)行熔煉，得合金材料；
[0018]S03:連續(xù)鑄造工序所述合金材料；
[0019]S04:冷軋開坯:采用兩輥軋機(jī)開坯、道次變形量控制在5%?30% ;
[0020]S05:內(nèi)氧化熱處理:600?800°C熱處理6?8小時(shí)；
[0021]S06:表面清理:用機(jī)械和/或化學(xué)法清理表面。
[0022]步驟S05中，所述內(nèi)氧化熱處理是在純氧中進(jìn)行，所述純氧是指氧氣純度大于99.99%的氧氣氛圍中。
[0023]本發(fā)明實(shí)施利提供的電接觸材料的制備方法所制備的電接觸材料的表面梯度結(jié)構(gòu)在于合金的表層為含銀量在90wt%以上的富銀區(qū)，如圖2所示在富銀區(qū)中彌散分布有粒徑為0.1?5微米的氧化銅顆粒，深度在20?500微米左右，在富銀層氧化物帶間隙有條狀的純銀帶導(dǎo)入到表層富銀帶以下，在富銀帶以下有一條平整的厚度為50?100微米的純銀帶。
[0024]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0025]實(shí)施例1:
[0026]以純度Ag 彡 99.99%, Cu 彡 99.99%, Co 彡 99.9%, Si ^ 99.9%, Y ^ 99.9%的單質(zhì)原材料為原料，按Cu 20wt%, Co 0.01wt%, Si 0.1wt %, Y 0.05wt%，余量為Ag的質(zhì)量百分比進(jìn)行配料；
[0027]在氬氣(純度多99.999% )保護(hù)條件下對(duì)上述配好的料進(jìn)行高頻熔煉，得合金材料；
[0028]連續(xù)鑄造所述合金材料；
[0029]冷軋開坯:采用兩輥軋機(jī)開坯、道次變形量控制在20% ;
[0030]內(nèi)氧化熱處理:在純氧中600 °C熱處理8小時(shí)；
[0031]表面清理:用2000號(hào)細(xì)砂紙打磨表面至露出白色表面。
[0032]實(shí)施例2:
[0033]以純度Ag 彡 99.99%, Cu 彡 99.99%, Co 彡 99.9%, Si ^ 99.9%, Y ^ 99.9%為原料，按Cu 30wt%,Co 0.lwt%,Si 0.1wt%,Y 0.01wt%，余量為Ag的質(zhì)量百分比進(jìn)行配料；
[0034]在氬氣(純度多99.999% )保護(hù)條件下對(duì)上述配好的料進(jìn)行高頻熔煉，得合金材料；
[0035]連續(xù)鑄造所述合金材料；
[0036]冷軋開坯:采用兩輥軋機(jī)開坯、道次變形量控制在12% ;
[0037]內(nèi)氧化熱處理:800°C加熱6小時(shí)；
[0038]表面清理:用機(jī)械清理表面。
[0039]實(shí)施例3:
[0040]以純度Ag 彡 99.99%, Cu 彡 99.99%, Co 彡 99.9%, Si ^ 99.9%, Y ^ 99.9%為原料，按Cu 40wt %, Co 0.5wt%, Si 0.5wt%,Y 0.02wt%，余量為Ag的質(zhì)量百分比進(jìn)行配料；
[0041]在氮?dú)?純度多99.999% )保護(hù)條件下對(duì)上述配好的料進(jìn)行高頻熔煉，得合金材料；
[0042]連續(xù)鑄造所述合金材料；
[0043]冷軋開坯:采用兩輥軋機(jī)開坯、道次變形量控制在25% ;
[0044]內(nèi)氧化處理:在純氧中，800°C加熱6小時(shí)；
[0045]表面清理:采用稀鹽酸酸洗去除表面氧化皮。
[0046]實(shí)施例4:
[0047]以純度Ag 彡 99.99%, Cu 彡 99.99%, Co 彡 99.9%, Si ^ 99.9%, Y ^ 99.9%為原料，按Cu 50wt%, Co Iwt%, Si 0.5wt%, Y 0.05wt%，余量為Ag的質(zhì)量百分比進(jìn)行配料；
[0048]在氮?dú)?純度多99.999% )保護(hù)條件下對(duì)上述配好的料進(jìn)行高頻熔煉，得合金材料；
[0049]連續(xù)鑄造所述合金材料；
[0050]冷軋開坯:采用兩輥軋機(jī)開坯、道次變形量控制在15%，冷軋至厚度2.5mm ;
[0051]內(nèi)氧化處理:在純氧中600°C加熱8小時(shí)；
[0052]表面清理:用人工清理表面；
[0053]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電接觸材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 按照質(zhì)量百分比為Cu 20?50%、Co 0.01?I %、Si 0.01?0.5%，Y 0.001?0.05%，余量為Ag選取相應(yīng)的單質(zhì)原材料； 在惰性氣體或氮?dú)獗Ｗo(hù)下對(duì)所述單質(zhì)原材料進(jìn)行熔煉，得合金材料； 冷軋開坯:采用兩輥軋機(jī)開坯、道次變形量控制在5%?30% ; 內(nèi)氧化熱處理:600?800°C熱處理6?8小時(shí)； 表面清理:用機(jī)械和/或化學(xué)法清理表面。
2.如權(quán)利要求1所述的電接觸材料的制備方法，其特征在于，所述內(nèi)氧化熱處理是在純氧中進(jìn)行。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電接觸材料的制備方法，其特征在于，所述純氧是指純度大于99.99%的氧氣。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電接觸材料的制備方法，其包括如下步驟：按照質(zhì)量百分比為Ag 50～79％、Cu 20～50％、Co 0.01～1％、Si 0.01～0.5％，Y 0.001～0.05％選取相應(yīng)的單質(zhì)原材料；在惰性氣體或氮?dú)獗Ｗo(hù)下對(duì)所述單質(zhì)原材料進(jìn)行熔煉，得合金材料；連續(xù)鑄造工序所述合金材料；冷軋開坯；內(nèi)氧化熱處理；表面清理。該方法將功能梯度結(jié)構(gòu)的概念和電接觸材料的研究結(jié)合起來，并采用內(nèi)氧化法設(shè)計(jì)制備了表面梯度型結(jié)構(gòu)電接觸材料，突破傳統(tǒng)電接觸材料設(shè)計(jì)上和材料性能的“均勻性”，采用材料成分或者性能的梯度分布，從而提高了材料的整體性能。
【IPC分類】C22F1-14, C22C5-08, C22C9-00, C22F1-08
【公開號(hào)】CN104846233
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510136169
【發(fā)明人】向雄志, 黎凱強(qiáng), 夏靜, 白曉軍
【申請(qǐng)人】深圳大學(xué)
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年3月26日