一种含氧化物添加剂银镍电接触材料及其制备方法技术

技术编号:14341554 阅读:165 留言:0更新日期:2017-01-04 13:34
本发明专利技术涉及电工材料,具体是指一种含氧化物添加剂银镍电接触材料及其制备方法,其组分及含量为:镍粉,8‑25;氧化物添加剂,1‑6;银粉,69‑91。其制备方法包括以下步骤:包括以下步骤:步骤1:将镍粉与氧化物添加剂在高速混粉机装置内高速预混;步骤2:将步骤1的混合粉体与银粉混合;步骤3:将步骤2的粉体压锭,然后在惰性气氛条件下烧结、热复压;步骤4:将步骤3的锭子,置于惰性气氛条件下,热加工成丝材。本发明专利技术通过在银镍混合粉体中加入抗熔焊性能好的氧化锡、氧化亚铜等氧化物添加剂,增加熔桥的脆性,从而改善银镍触头材料的抗熔焊性能。氧化物的添加提高了抗材料转移性能与耐烧损性能,提高该材料在低压开关、继电器中的使用电流等级。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电工材料,具体是指一种含氧化物添加剂银镍电接触材料及其制备方法
技术介绍
由于高熔点相镍含量的增加,银镍触头材料比纯银或细晶银具有更好的抗熔焊和耐烧损性能。同时,银镍材料具有加工性能好、易焊接、低的电阻率、直流负载条件下抗材料转移性能好等一系列优点,广泛应用于低压开关装置及继电器中,如小容量交流接触器、自动开关、电气机车用开关、温度调节器等领域中。随着低压开关装置、继电器的电流使用等级不断提高,不含添加剂的AgNi材料已无法满足要求。很多研究中银镍材料中通过添加W等合金元素提高材料的抗熔焊性能,但在交流10A及以上电流抗熔焊性能提高有限、耐烧损性能较差,直流、电机负载下材料转移明显。银镍材料的制备方法有混粉、化学、物理包覆等,通过相关文献,检索到的相关专利如下:(1)专利CN101139663,一种银镍复合材料的制备方法;(2)专利CN103710564A,一种含添加剂银镍电触头材料的制备方法;(3)专利CN101982558A,银镍电触头材料晶粒细化工艺以及银氧化锡电触头材料晶粒细化工艺;(4)专利CN103794391A,一种增强AgNi复合材料中的Ag基体相与Ni增强相润湿性的处理工艺。专利(1)采用化学方法合成Ag2NiO2晶体,然后还原、球磨,得到微米级银镍复合粉体,镍在银基体中的分布比较均匀;专利(2)通过将钼酸铵、偏钨酸铵等溶于水溶液或乙醇溶液,然后与银粉或镍粉混合,经干燥等处理后,添加物分布均匀;专利(3)采用丝材冲断、挤压的方法,配合多次镦粗、热挤压的方法,晶粒细化更为明显,制品的密度和塑性提高显著;专利(4)通过在镍颗粒表面形成NiW、NiMo或NiZr固溶相,改善了Ag基体与镍颗粒的结合界面的润湿性,有效改善触点材料在大电流作用产生飞溅物和燃弧。上述文献均未涉及AgNi触点材料抗熔焊性能、抗材料转移性能、耐烧损性能的提高。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题,提供一种含氧化物添加剂银镍电接触材料及其制备方法。本专利技术所采取的技术方案如下:一种含氧化物添加剂银镍电接触材料,其特征在于,以重量百分比计,其组分及含量为:镍粉8%-25%;氧化物添加剂1%-6%;银粉69%-91%。所述氧化物添加剂为氧化锡(SnO2)、氧化亚铜(CuO)、氧化锌(ZnO)、氧化锆(ZrO)、三氧化钨(WO3)、三氧化钼(MoO3)、四氧化三锰(Mn3O4)、氧化铟(In2O3)的任意三种或三种以上的组合。所述氧化物添加剂为氧化锡以及其它添加剂,所述其它添加剂为氧化亚铜、氧化锌、氧化锆、三氧化钨、三氧化钼、四氧化三锰、氧化铟的任意两种或两种以上的组合,以重量百分比计,镍粉、氧化锡、其它添加剂和银粉的比例为8-25:0.5-3:0.5-3:69-91。制备上述的含氧化物添加剂银镍电接触材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:将镍粉与氧化物添加剂在高速混粉机装置内高速预混;步骤2:将步骤1的混合粉体与银粉混合;步骤3:将步骤2的粉体压锭,然后在惰性气氛条件下烧结、热复压;步骤4:将步骤3的锭子,置于惰性气氛条件下,热加工成丝材。步骤1中,高速预混条件为混合时间3-5min,转速1000-3000r/min。所述步骤2中,将步骤1的混合粉体和银粉置于高速混粉机下混合30-60min,转速500-1500r/min。所述步骤3中,粉体压锭条件如下:等静压压力200-250Mpa,保压30-60s,然后压力降至120-150Mpa,保压10-30s,锭子直径80-85mm。所述步骤3中,所述的惰性气氛为氩气或氮气,烧结温度750-850℃,保温3-5h,炉冷至室温。所述步骤3中,热复压过程如下:在500-600℃、惰性气体条件下复压,复压后锭子尺寸为88-90mm,在惰性气体条件下冷却至室温;所述步骤3中,锭子在750-850℃、惰性气氛条件下加热3-5h,然后在惰性气氛保护下热挤压、热拉拔至小规格丝材,所述的惰性气氛为氩气或氮气。本专利技术通过在银镍混合粉体中加入抗熔焊性能好的氧化锡、氧化亚铜等氧化物添加剂,增加熔桥的脆性,从而改善AgNi触头材料的抗熔焊性能。同时,氧化物的添加提高了抗材料转移性能与耐烧损性能,提高该材料在低压开关、继电器中的使用电流等级。附图说明图1为制备方法的流程图。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术进行具体的描述,只用于对本专利技术进行进一步说明,不能理解为对本专利技术保护范围的限定,该领域的技术工程师可根据上述专利技术的内容对本专利技术作出一些非本质的改进和调整。实施例一:(1)将镍粉与SnO2、WO3和MoO3添加物在高速混粉机装置内高速预混,以重量百分比计,Ni、SnO2、In2O3和ZrO2的比例为7:0.5:0.25:0.25。将添加物和Ni粉置于高速混粉机下混合3min,转速3000r/min;(2)将上述混合粉体和银粉(比例为8:92,以重量百分比计)置于高速混粉机下混合60min,转速500r/min;(3)将上述粉体等静压压锭,然后在惰性气氛条件下烧结、热复压;等静压压力250Mpa,保压30s,然后压力降至120Mpa,保压30s,锭子直径80-85mm。所述的惰性气氛为氩气或氮气,烧结温度850℃,保温3h,炉冷至室温。然后,在500℃、惰性气体条件下复压,复压后锭子尺寸为90mm,在惰性气体条件下冷却至室温;(4)将上述锭子,置于氩气保护气氛条件下,850℃、加热3h,然后在氩气气氛保护下热挤压、热拉拔至Φ1.88mm丝材。实施例二:(1)将镍粉与SnO2、In2O3和ZrO添加物在高速混粉机装置内高速预混,以重量百分比计,Ni、SnO2、In2O3和ZrO2的比例为8:0.5:0.25:0.25。将添加物和Ni粉置于高速混粉机下混合3min,转速3000r/min;(2)将上述混合粉体和银粉(比例为9:91,以重量百分比计)置于高速混粉机下混合60min,转速500r/min;(3)将上述粉体等静压压锭,然后在惰性气氛条件下烧结、热复压;等静压压力250Mpa,保压30s,然后压力降至120Mpa,保压30s,锭子直径80-85mm。所述的惰性气氛为氩气或氮气,烧结温度850℃,保温3h,炉冷至室温。然后,在500℃、惰性气体条件下复压,复压后锭子尺寸为90mm,在惰性气体条件下冷却至室温;(4)将上述锭子,置于氩气保护气氛条件下,850℃、加热3h,然后在氩气气氛保护下热挤压、热拉拔至Φ1.88mm丝材;实施例三:(1)将镍粉与SnO2、CuO、ZnO、WO3、MoO3、Mn3O4添加物在高速混粉机装置内高速预混,以重量百分比计,Ni、SnO2、CuO、ZnO、WO3、MoO3、Mn3O4的比例为25:3:0.6:0.6:0.6:0.6:0.6。将添加物和Ni粉置于高速混粉机下混合5min,转速1000r/min;(2)将上述混合粉体和银粉(比例为31:69,以重量百分比计)置于高速混粉机下混合30min,转速1500r/min;(3)将上述粉体等静压压锭,然后在惰性气氛条件下烧结、热复压;等静压压力200Mpa,保压60s,然后压力降至150Mpa,保压10s,锭子直径80-85mm。所述的惰性气氛为氩气或氮气,烧结温度750℃,保温5h本文档来自技高网
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一种含氧化物添加剂银镍电接触材料及其制备方法

【技术保护点】
一种含氧化物添加剂银镍电接触材料,其特征在于,以重量百分比计,其组分及含量为:镍粉             8%‑25%;氧化物添加剂     1%‑6%;银粉             69%‑91%。

【技术特征摘要】
1.一种含氧化物添加剂银镍电接触材料,其特征在于,以重量百分比计,其组分及含量为:镍粉8%-25%;氧化物添加剂1%-6%;银粉69%-91%。2.根据权利要求1所述的含氧化物添加剂银镍电接触材料,其特征在于,所述氧化物添加剂为氧化锡、氧化亚铜、氧化锌、氧化锆、三氧化钨、三氧化钼、四氧化三锰、氧化铟的任意三种或三种以上的组合。3.根据权利要求2所述的含氧化物添加剂银镍电接触材料,其特征在于,所述氧化物添加剂为氧化锡以及其它添加剂,所述其它添加剂为氧化亚铜、氧化锌、氧化锆、三氧化钨、三氧化钼、四氧化三锰、氧化铟的任意两种或两种以上的组合,以重量百分比计,镍粉、氧化锡、其它添加剂和银粉的比例为8-25:0.5-3:0.5-3:69-91。4.制备权利要求1-3任一项所述的含氧化物添加剂银镍电接触材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:将镍粉与氧化物添加剂在高速混粉机装置内高速预混;步骤2:将步骤1的混合粉体与银粉混合;步骤3:将步骤2的粉体压锭,然后在惰性气氛条件下烧结、热复压;步骤4:将步骤3的锭子,置于惰性气氛条件下,热加工成丝材。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:李杰颜小芳周龙翁桅柏小平杨昌麟张秀芳刘立强林万焕
申请(专利权)人:福达合金材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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