耐大电流的开关触点及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐大电流的开关触点，具有多层的结构：第一层为橡胶层，第二层为金属薄片层，第三层为过渡金属镀层，最上层为钨合金镀层，在第三层与最上层之间可以有低钨合金镀层，镀层为化学镀形成的。钨合金镀层中含有重量比为75-90%的钨元素、重量比为10-15%的过渡金属元素、另有少量钴元素，低钨合金镀层中含有重量比为50-75%的金属钨元素、重量比为15-25%的过渡金属元素，钨合金优选为钨钼合金。本发明专利技术的制备方法中，钨合金镀层所采用化学镀的温度为65-75℃，时间可为50-70分钟，镀液中含有55-100g/L的可溶性钨化合物、10-50g/L的可溶性镍化合物、5-30g/L的可溶性钴化合物。本发明专利技术具有很好的耐电弧烧蚀性能，成本较低，并具有良好的金属色泽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力或电子工业中的开关与电路相互接触的零部件及其制备方法。
技术介绍
在传统的电工或电子设备中，与普通开关面板或按键配套使用的接触部件(触点)通常的结构是:由金属面层(如铜或镍的片材)与橡胶底层复合而成，然后在金属面层的表面镀一层黄金或者白银，以减小电阻、增加导电性能。钨是稀有高熔点金属，可提高钢的高温硬度，属于元素周期表中第六周期(第二长周期)的VIB族。钨是一种银白色金属，外形似钢。钨的熔点高，蒸气压很低，蒸发速度也较小。钨的化学性质很稳定，常温时不跟空气和水反应，不加热时，任何浓度的盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸以及王水对钨都不起作用。钥也是高熔点金属，钥的安全性和耐蚀性不如钨，钥单独使用的情况很少见，在钢中加入钥，能改善钢的耐腐蚀性；在铸铁中加入钥，能提高铁的强度和耐磨性能；含钥18%的镍基超合金具有熔点高、密度低和热胀系数小等特性，可以用于制造航空和航天的各种高温部件。钨和钥虽然具有高熔点及其它优良性能，但是由于它们与其它金属性质的显著差异，在电镀或化学镀等表面处理工业中，尤其是电子材料的表面处理中未有成熟的应用技术。2007年第八期《汽车电器》刊登的“汽车组合开关灯光模块的失效分析与改进”一文中表I介绍了不同材料触头间的最小生弧电压和最小生弧电流，其中钨 > 钼 > 钥〉镍〉铜〉银〉金。显示了各个金属耐电弧能力的差异。然而，金属钼常用作催化剂，其吸附性过强，在电触点上吸附了有机物杂质后容易导致杂质碳化，造成触点接触不良，所以金属钼不是理想的电触点材料。申请专利号为200580045811.2的专利文件公开了一种“具有镀金端触点的扁平一次电池”，该电池可用于例如数字照相机。该电池可具有包含锂的阳极和低电阻的触点。阳极和阴极可呈其间带有隔板的螺旋形卷曲的薄片形式。外部正负触点用金镀覆以改善接触电阻。该专利技术电触点的电阻虽小，但是由于黄金的熔点不及高熔点金属，所以其耐大电流、高电压产生的火花性能欠佳。申请专利号为201020143455.6的专利文件公开了一种“镀镍钥触点”，属于基本电器元件
，旨在解决现有的钥触点易氧化，影响导电性能的问题。它是采用在座钉和钥片焊连的钥触点外表面包罩连接镀镍层所组成为镀镍钥触点。其结构简单实用，导电性能稳定，经久耐用，适用于汽车、摩托车、电喇叭等电器。该专利采用纯钥外加镀镍层，钥易氧化，镍耐电弧性能不够高。申请专利号为201110193369.5的专利技术提供了一种“麻面金属与橡胶复合导电粒”，由金属面层与橡胶基体粘合而成，或者粘合后分切而成。金属面层为麻面，具有凹坑、凸点或者两者均有；凹坑或凸点在金属面层的外表面、内表面或者两个表面均有。凹坑的深度小于金属面层厚度，凸点的高度不小于金属面层厚度的十分之一。金属面层的材质为金属或合金，外表面可镀金、银、铜或镍等；橡胶基体为硅橡胶或聚氨酯橡胶等；金属面层与橡胶基体之间可有粘接层，粘接层为热硫化胶粘剂、底涂剂或为与橡胶基体相同的材质。金属面层内表面可涂有偶联剂等助剂。本专利技术的金属面层强度高、导电性稳定，粘接层强度高，橡胶基体弹性足；该专利技术的麻面上镀金银等贵金属，由于表面积大，贵金属用量多，成本闻。
技术实现思路
第一专利技术目的:克服传统镀金或镀银的开关触点成本较高、耐电弧性不太高的缺陷，提供一种制造成本低、耐大电流、耐电弧的开关触点。第一技术方案:本专利技术提供的耐大电流的开关触点，是具有多层的层状结构的小圆柱粒、棱柱粒或椭圆柱粒，第一层为0.5mm至5.0mm厚的橡胶层,第二层为0.0lmm至1.0mm厚的金属薄片层,还有第三层和最上层；第三层为5-30mm厚的过渡金属元素合金锻层；最上层为2-1Omm厚的鹤合金锻层,鹤合金锻层中含有重量比为75-90%的金属鹤兀素、含有重量比为10-15%的上述的过渡金属元素(便于与第三层性质匹配，镀层结合的牢固)，钨合金镀层中另有少量(5-10%)的钴元素，另可有微量的磷元素；所用镀层为化学镀方法形成的。在第三层与最上层之间还可以有5-20mm厚的低钨合金镀层，以便高含量钨合金与过渡金属镀层性能更加匹配、结合得更加牢固。低钨合金镀层中含有重量比为50-75%的金属鹤元素、含有重量比为15-25%的上述的过渡金属元素。第三层的过渡金属元素优选为镍，既价格低廉，又耐腐蚀，同时与钨合金镀层相容性好，结合力更强。所述的钨合金或者低钨合金均优选为钨钥合金，其中钨元素的含量高于钥元素的含量。采用金属钨和金属钥的合金做最外层或次外层的原因在于:金属钨和金属钥是高熔点金属，具有比黄金、白银、镍、铜更好的耐烧蚀性能，因此这种触点能够通过获承受更大的电流和更高的电压。所述第二层的金属薄片的材质是:铜、镍、钛、铝、锌、银、锡或铁及它们的合金(包括不锈钢)。所述的第二层的金属薄片优选为具有凸点或凹点的金属片材、金属网或者金属纤维烧结毡，以便与电路接触压强更大，导通性更好。第二专利技术目的:提供上述耐大电流的开关触点的一种制备方法。第二技术方案:上述耐大电流的开关触点的制备中，所述的钨合金镀层采用的化学镀镀液里，含有55-100g/L的可溶性钨化合物、10-50g/L的可溶性镍化合物、5_30g/L的可溶性钴化合物、20-100g/L的还原剂、30-150g/L的络合剂、20_100g/L的pH值调节剂、0.Ι-lg/L的稳定剂；钨合金镀层所采用化学镀的温度为65-75°C，时间为50-150分钟(优选50-70分钟)，镀液的PH值为8.5-10 (优选PH值为9.0-9.5)，能够获得结合力更强、化学反应更稳定，镀层质量更好的钨合金镀层。所述的低钨合金镀层采用化学镀的镀液中，含有10_45g/L的可溶性钨化合物、5-40g/L的可溶性镍化合物、5-30g/L的可溶性钴化合物、20_100g/L的还原剂、30_150g/L的络合剂、20-100g/L的pH值调节剂、0.Ι-lg/L的稳定剂。低钨合金镀层所采用化学镀的温度为75_88°C (温度过低，反应速度很慢；温度过高，反应过快，镀层呈现黑色)，时间为120-150分钟，镀液的PH值为8.5-10 (优选PH值为9.0-9.5)，能够获得结合力更强、镀层两面的结合力均高，镀层更厚的低钨合金镀层。所述的化学镀采用的镀液中，可以含有10_50g/L的可溶性钥化合物。所述的化学镀采用的镀液中，最好还含有0.2-2g/L氟化钠光亮剂，所述的稳定剂优选为硫代硫酸钠、硫脲或者两者的混合物，使得钨合金镀层同时具有良好的金属光泽。化学镀也称无电解镀或者自催化镀，是在无外加电流的情况下借助合适的还原剂，使镀液中金属离子还原成金属，并沉积到零件表面的I种镀覆方法。化学镀技术是在金属的催化作用下，通过可控制的氧化还原反应产生金属的沉积过程。与电镀相比，化学镀技术具有镀层均匀、针孔小、不需直流电源设备、能在非导体上沉积和具有某些特殊性能等特点。另外，由于化学镀技术废液排放少，对环境污染小以及成本较低，在许多领域已逐步取代电镀，成为一种环保型的表面处理工艺。目前，化学镀技术已在电子、阀门制造、机械、石油化工、汽车、航空航天等工业中得到广泛的应用。当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐大电流的开关触点，是具有多层的层状结构的小圆柱粒、棱柱粒或椭圆柱粒，第一层为0.5mm至5.0mm厚的橡胶层，第二层为0.01mm至1.0mm厚的金属薄片层，其特征在于：还有第三层和最上层；第三层为5‑30mm厚的过渡金属元素合金镀层；最上层为2‑10mm厚的钨合金镀层，钨合金镀层中含有重量比为75‑90%的金属钨元素、含有重量比为10‑15%的上述的过渡金属元素，钨合金镀层中另有5‑10%的钴元素；所用镀层为化学镀方法形成的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐跃，
申请(专利权)人：徐跃，
类型：发明
国别省市：江苏;32