Ag-Ni基触点材料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种Ag-Ni基触点材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：通过电镀对粒径为100～300μm的Ag粉末进行镀Ni处理，制得复合粉末；和将得到的复合粉末进行球磨和热压，制得Ag-Ni基触点材料；其中，所述Ag-Ni基触点材料包含以触点材料的重量计80～95重量%的Ag和以触点材料的重量计5～20%的Ni。本发明专利技术提供的制备方法操作简单，可控性强，利于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
Ag-Ni基触点材料的制备方法
本专利技术涉及触点材料的制备方法，尤其涉及Ag-Ni基触点材料的制备方法。
技术介绍
银基电触头是电器开关和继电器等电气产品的核心元件，是限制电气产品寿命和性能的重要元件之一。近年来，随着电子、电工学技术的显著进展，银基电触头的使用范围覆盖了从电信电话和各种电子仪器的弱电领域到切断大电流的电器等强电领域，银基电触头的功能要求也千差万别。传统的银基触点材料有Ag-CdO基触点材料，例如，由10重量%的CdO和余量的Ag组成的合金（简称，Ag-CdO10）。随着含镉材料在工业应用的全球性禁止，需要一种新的电触头替代材料。Ag-Ni基触点材料具有可以与Ag-CdO基触点材料比较的性质，特别是具有可比较的电导率，而电导率是用作开关、接触器、断路器和继电器中的触点材料的主要参数之一。由此，Ag-Ni基触点材料作为可以代替Ag-CdO基触点材料已经被广泛研究。Ag-Ni基触点材料一般是通过将Ag粉体和Ni粉体直接混合，然后进行机械合金处理制备的。例如，中国专利申请公开CN1386138A公开了Ni金属粒子分散型Ag-Ni系合金开关触点材料及使用该材料的继电器，Ni金属粒子分散型Ag-Ni系合金开关触点材料是通过把3.1～20重量%的Ni粉、作为添加物按金属换算相当于0.01～0.50重量%Li的Li2CO3粉末和余量为Ag粉的三种粉体混合搅拌，形成均匀分散的混合物，再将该混合物进行成形处理和烧结处理而制得的，其中，Ni在Ag基体中以Ni金属粒子的形式存在，有助于提高在AC100V～250V、1～20A范围内交流通用继电器中使用时的耐消耗性。为了提高Ag-Ni基触点材料的性能以银基电触头的功能要求，也不断出现Ag-Ni基触点材料的新的制备工艺。中国专利申请公开CN102074278A描述了一种颗粒定向排列增强银基电触头材料的制备方法，首先，将增强相Ni粉（平均粒径为30μm）300g溶于含水合肼280g的8L水溶液中，然后再将此混合液加入到含AgNO3800g的12L水溶液中，搅拌下滴加氨水调节溶液pH=11，反应3小时，过滤出沉淀物，经洗涤和干燥后，获得Ag包覆增强相的复合粉体；然后将Ag包覆增强相的复合粉体造粒，并于700℃下烧结，将烧结后的复合粉体按配比添加基体银粉，在混粉机中进行均匀混粉，最后经200MPa下冷等静压、600℃下烧结、500℃和500MPa下热压，以及800℃和挤压比225下热挤压制得AgNi（25）材料，该材料具有Ni纤维增强结构，其中，Ni纤维状组织结构是由很多细小的Ni颗粒定向排列连接而成的。但是，中国专利申请公开CN102074278A采用化学镀方法制备Ag包覆增强相的复合粉体，需将制备的复合粉体与基体银粉进一步混合，仍可能存在增强相Ni在Ag基体中分散不均匀的缺陷。日本专利公开号特开2009-30100描述了一种Ag-Ni基电触点材料及其制备方法，其方法包括：将按金属Ni换算相当于0.1～25wt%的量的含金属盐的Ni溶液与平均粒径小于等于50μm的Ag粉末混合，干燥得到的混合物，以及进一步地，在不低于所述金属盐的热分解温度的温度下进行分解以形成Ni包覆的Ag粉末；和包括将Ni包覆的Ag粉末进行机械合金处理或长时间的球磨粉碎混合处理的细微分散步骤。但是，日本专利公开号特开2009-30100的方法使用镍盐代替镍粉与银粉混合，经历了混合——干燥——还原——球磨——烧结的工艺过程，操作复杂，并且其中，干燥过程中镍盐易发生团聚，不利于后期镍的分散，镍粉的还原过程中采用高温煅烧工艺（煅烧温度为750℃），镍颗粒的尺寸较大，为了降低镍颗粒的尺寸以及为了使镍分散均匀，需要长时间的球磨（球磨时间为24小时）。此外，中国专利公开CN102808097A和CN102808098A分别公开了银/镍/金属氧化物接触材料的制备方法和银/镍/石墨接触材料的制备方法。因此，人们仍然希望提供改进的Ag-Ni基触点材料的制备方法。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种操作简单，可控性强，利于工业化生产的Ag-Ni基触点材料的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术的一个实施例提供了一种Ag-Ni基触点材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：通过电镀对粒径为100～300μm的Ag粉末进行镀Ni处理，制得复合粉末；和将得到的复合粉末进行球磨和热压，制得Ag-Ni基触点材料；其中，所述Ag-Ni基触点材料包含以触点材料的重量计80～95重量%的Ag和以触点材料的重量计5～20%的Ni。根据本专利技术的制备方法的一个优选实施例，其中，所述Ag粉末的镀Ni处理包括：将所述Ag粉末浸入电解液中，得到浸渍有电解液的Ag粉末；和将所述浸渍有电解液的Ag粉末加入电镀装置中进行电镀；其中，所述电镀装置包括从上而下平行设置的阳极盘和阴极盘，阴极盘相对于阳极盘旋转运动，所述浸渍有电解液的Ag粉末加入到所述阳极盘和阴极盘之间，并且所述阳极盘和所述阴极盘通过所述浸渍有电解液的Ag粉末形成通路。优选地，所述阳极盘和阴极盘为圆形的。本专利技术中术语“通路”，也称为“电流通路”，是指能够允许电流流过的电路。根据本专利技术的制备方法的一个优选实施例，其中，在所述电镀装置中，所述阳极盘在其中心位置设有垂直通道，所述浸渍有电解液的Ag粉末是通过所述垂直通道加入的。根据本专利技术的制备方法的一个优选实施例，其中，所述电镀的电压为6～12V和电流密度为20～40A/dm2。根据本专利技术的制备方法的一个优选实施例，其中，所述阴极盘的外周旋转线速度为1～2m/min。根据本专利技术的制备方法的一个优选实施例，其中，所述电镀的时间为10～30min。根据本专利技术的制备方法的一个优选实施例，其中，所述电解液包括260～300g/L的硫酸镍、35～45g/L的氯化镍溶液和40～50g/L的硼酸。根据本专利技术的制备方法的一个进一步优选的实施例，其中，所述电解液由260～300g/L的硫酸镍、35～45g/L的氯化镍溶液和40～50g/L的硼酸组成。根据本专利技术的制备方法的一个优选实施例，其中，所述Ag粉末与所述电解液的质量体积比以g:ml计为1:1～1:1.5。根据本专利技术的制备方法的一个优选实施例，其中，所述球磨是在振动式球磨机中进行的。在一些实施例中，所述振动式球磨机的振动频率可以为1000～1500次/分，例如，SPEX8000M型振动式球磨机。根据本专利技术的制备方法的一个优选实施例，其中，所述球磨在真空下进行6～10小时。根据本专利技术的制备方法的一个优选实施例，其中，所述热压是在50～60MPa的压力和400～600℃的温度下进行的。本专利技术的制备方法具有以下优点：（1）本专利技术方法中，研磨后的复合粉末经热压后即可制得Ag-Ni基触点材料，不需与基体银粉进一步混合，Ni分布均匀。（2）由本专利技术方法制备的Ag-Ni基触点材料具有更高的密度和更低的电阻率，例如，由本专利技术提供的制备方法制得的Ag-Ni基触点材料的密度可达其理论密度的98%。不希望受理论限制，本专利技术的制备方法中采用电镀的方式对Ag粉末进行镀Ni处理，在Ag粉末表面形成Ni镀层（其中，Ni镀层中包含纳米级Ni颗粒），随后进行球磨和热压处理，制得纳米级Ni颗粒在Ag中分布的Ag-Ni基触点材料。另一方面，本专利技术的制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ag‑Ni基触点材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：通过电镀对粒径为100～300μm的Ag粉末进行镀Ni处理，制得复合粉末；和将得到的复合粉末进行球磨和热压，制得Ag‑Ni基触点材料；其中，所述Ag‑Ni基触点材料包含以触点材料的重量计80～95重量%的Ag和以触点材料的重量计5～20%的Ni。

【技术特征摘要】
1.一种Ag-Ni基触点材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：通过电镀对粒径为100～300μm的Ag粉末进行镀Ni处理，制得复合粉末；和将得到的复合粉末进行球磨和热压，制得Ag-Ni基触点材料；其中，所述Ag-Ni基触点材料包含以触点材料的重量计80～95重量％的Ag和以触点材料的重量计5～20％的Ni，其中，所述Ag粉末的镀Ni处理包括：将所述Ag粉末浸入电解液中，得到浸渍有电解液的Ag粉末；和将所述浸渍有电解液的Ag粉末加入电镀装置中进行电镀；其中，所述电镀装置包括从上而下平行设置的阳极盘和阴极盘，阴极盘相对于阳极盘旋转运动，所述浸渍有电解液的Ag粉末加入到所述阳极盘和阴极盘之间，并且所述阳极盘和所述阴极盘通过所述浸渍有电解液的Ag粉末形成通路。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述阳极盘在其中心位置设有垂直通道，所述浸渍有...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国锋，李长鹏，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE