本发明专利技术的实施例涉及一种银-金属氧化物电触头材料的制备方法，包括：(1)将含银的前驱体溶液和金属氧化物的前驱体溶液混合；(2)将还原剂与所得到的混合溶液反应，以得到金属氧化物前驱体所包覆的银粉；(3)将所述银粉在非还原性气氛下进行热处理，制得银-金属氧化物电触头材料。本发明专利技术的实施例还涉及一种银-金属氧化物电触头材料的制备装置、利用所述制备方法制备的银-金属氧化物电触头材料以及利用所述银-金属氧化物电触头材料制得的电触头。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术的实施例涉及电触头领域，并且具体地，涉及一种。
技术介绍
电触头是电器开关、仪器仪表等的关键元件，承担着接通、承载和分断正常电流和故障电流的任务。在制造电触头的电触头材料中，银基电触头材料是最重要、用量最大和最廉价的电触头材料，尤其是银基金属氧化物因其较好的耐电磨损、抗熔焊性和导电性，而在低压电触头材料中得到广泛的应用。银基金属氧化物电触头材料一般含有两个组分，一个组分是可以提供高的电导率、良好的抗氧化、氮化性能的纯金属Ag，另一个组分为金属氧化物，主要决定电弧分断性能，如Sn02、Zn0等，它们的加入可明显提尚电触头材料的电触头性能，已研制出的电触头材料主要有Ag-ZnO、Ag-CuO、Ag-N1、Ag-SnO2等。目前，合金内氧化法和粉末冶金法是工业化应用较为广泛的Ag-MeO电触头材料的制备工艺。就粉末冶金工艺来说，在原料粉末制备阶段，主要采用机械混合，例如机械合金化法，采用这种混粉工艺，设备简单，添加元素易控制，可以在较大范围内调整合金的成分，可以制备组织均匀、体积较大的触头，但若混粉时间(混粉条件)控制不好，易使粉末表面状况或颗粒分布发生变化，造成成分偏析、加工硬化等，最终制备的材料密度较低，氧化物质点较粗大，导致耐电弧腐蚀性较差影响触头电寿命。而内氧化法的特点是合金密度高、触头电磨损小、寿命长、便于大批量生产，但缺点也很明显，即产品尺寸不宜太厚，组织容易出现“贫氧区”导致不均匀性，从而使产品性能变坏。
技术实现思路
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本专利技术的实施例提供了一种银-金属氧化物电触头材料制备方法和制备装置，从而获得强度和硬度显著增强，加工性能、导电性能、耐电蚀性能和抗熔焊性能显著提高，尤其是电寿命延长的电触头材料。根据本专利技术的第一方面，提供了一种银-金属氧化物电触头材料的制备方法，包括:(I)将含银的前驱体溶液和金属氧化物的前驱体溶液混合；(2)将还原剂与所得到的混合溶液反应，以得到金属氧化物前驱体所包覆的银粉；以及(3)将所述银粉在非还原性气氛下进行热处理，以制得银-金属氧化物电触头材料。在本专利技术的一个实施例中，步骤(2)包括:将所述还原剂与所得到的混合溶液反应，过滤反应得到的悬浮体，并且干燥过滤得到的沉淀物，以得到所述金属氧化物的前驱体所包覆的银粉。在本专利技术的另一个实施例中，所述含银的前驱体溶液为银浓度10?100ppm的银氨溶液。在本专利技术的另一个实施例中，所述金属氧化物的前驱体溶液为金属的醋酸盐或者硝酸盐溶液，其中所述金属为Zn、Cu、In、N1、W、Mo中的一种或几种。在本专利技术的再一个实施例中，所述金属氧化物为ZnO、CuO、In203、Ni20、W03、Mo0#的一种或几种。在本专利技术的再一个实施例中，所述还原剂为水合肼、抗坏血酸、硼氢化钠中的一种或几种。在本专利技术的再一个实施例中，所述非还原性气氛为惰性气氛或氧化气氛。在本专利技术的再一个实施例中，所述惰性气氛为氮气和/或稀有气体，其中所述稀有气体为氩气、氦气、氖气中的一种或几种。在本专利技术的再一个实施例中，所述热处理为在150?800°C下煅烧I?12h。在本专利技术的再一个实施例中，所述银-金属氧化物电触头材料中银的质量百分数为65?99%。在本专利技术的再一个实施例中，所述银-金属氧化物电触头材料中的银颗粒和/或金属氧化物颗粒为纳米级。根据本专利技术的第二方面，提供了一种银-金属氧化物电触头材料的制备装置，包括；混合反应装置，用于将含银的前驱体溶液和金属氧化物的前驱体溶液混合，并且将还原剂与所得到的混合溶液反应，以得到金属氧化物的前驱体所包覆的银粉；以及热处理装置，用于将所述银粉在非还原性气氛下进行热处理，以制得银-金属氧化物电触头材料。在本专利技术的一个实施例中，所述制备装置还包括过滤装置，用于过滤所述混合反应装置中反应得到的悬浮体，以及干燥装置，用于干燥所述过滤装置中过滤得到的沉淀物。在本专利技术的另一个实施例中，所述含银的前驱体溶液为银浓度10?100ppm的银氨溶液。在本专利技术的另一个实施例中，所述金属氧化物的前驱体溶液为金属的醋酸盐或者硝酸盐溶液，其中所述金属为Zn、Cu、In、N1、W、Mo中的一种或几种。在本专利技术的再一个实施例中，所述金属氧化物为Zn0、Cu0、In203、Ni20、W03、Mo03*的一种或几种。在本专利技术的再一个实施例中，所述还原剂为水合肼、抗坏血酸、硼氢化钠中的一种。在本专利技术的再一个实施例中，所述非还原性气氛为惰性气氛或氧化气氛。在本专利技术的再一个实施例中，所述惰性气氛为氮气和/或稀有气体，其中所述稀有气体为氩气、氦气、氖气中的一种或几种。在本专利技术的再一个实施例中，所述热处理为在150?800°C下煅烧I?12h。在本专利技术的再一个实施例中，所述银-金属氧化物电触头材料中银的质量百分数为65?99%。在本专利技术的再一个实施例中，所述银-金属氧化物电触头材料中银颗粒和/或金属氧化物颗粒为纳米级。根据本专利技术的第三方面，提供了一种利用根据本专利技术的第一方面所述的银-金属氧化物电触头材料的制备方法所制得的银-金属氧化物电触头材料，其中所述银-金属氧化物电触头材料为纳米级。根据本专利技术的另一方面，提供一种利用根据本专利技术的第三方面所述的银-金属氧化物电触头材料制得的电触头，其中所述银-金属氧化物电触头材料为纳米级。根据本专利技术的实施例的银-金属氧化物电触头材料的制备方法采用原位合成液相还原法进行混粉反应，然后通过干燥、煅烧等热处理，使得前驱体转变为氧化物的纳米尺度粉末，并在纳米尺度银粉表面相应位置生长形核，从而包覆纳米尺度银粉颗粒；其中纳米金属氧化物提供了强烈的弥散强化效果，改善了电触头的质量，降低了电触头的电弧侵蚀；金属氧化物和银颗粒纳米级的均匀复合细化颗粒，大大增大了银与金属氧化物之间的浸润性，显著延长电触头材料的电寿命，电寿命达到大于1000，000次。【附图说明】现在将仅参照附图通过示例对本专利技术的实施例进行描述，其中相似的部件用相同的附图标记表示，附图中:图1是根据本专利技术的一个实施例的银-金属氧化物电触头材料的制备方法的流程图图2是根据本专利技术的制备方法的一个实施例制得的银-氧化锌样品的SEM照片图；图3是图1的银-氧化锌样品的TEM照片图；图4是根据本专利技术的制备方法的另一个实施例制得的银-氧化铜样品的X射线衍射图谱；图5是图4的银-氧化铜样品的SEM照片图；图6是图4的银-氧化铜样品的TEM照片图；图7是根据本专利技术的一个实施例的银-金属氧化物电触头材料的制备装置的示意图；图8是根据本专利技术的另一实施例的银-金属氧化物电触头材料的制备装置的示意图；以及图9是根据本专利技术的示例性实施例的银-金属氧化物电触头材料的制备装置的示意图。当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种银‑金属氧化物电触头材料的制备方法，包括：(1)将含银的前驱体溶液和金属氧化物的前驱体溶液混合；(2)将还原剂与所得到的混合溶液反应，以得到金属氧化物前驱体所包覆的银粉；以及(3)将所述银粉在非还原性气氛下进行热处理，以制得银‑金属氧化物电触头材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘楠，赖奕坚，赵斌元，
申请(专利权)人：施耐德电气工业公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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