一种银基电接触材料的制备方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种银基电接触材料的制备方法及装置，所述方法为：在银基合金板材上下表面复合一层具有高延展性高塑性不易开裂的纯银层，然后将其截断成丝材，此时得到的丝材外围四周都包覆有纯银，接着对丝材内氧化处理，得到银基电接触材料。所述装置包括底板和上压头，待截断的合金板材放置在底板和上压头之间，在底板和上压头之间分别设有平行对称的凸齿，上压头的凸齿齿尖正对底板凸齿齿尖。本发明专利技术可获得增强相(氧化物)颗粒较细而电学性能优良的电接触材料，且制备出的电接触材料易于焊接，加工过程不易开裂，可实现规模化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种银基电接触材料的制备方法及装置
本专利技术涉及电接触材料
，具体来说，涉及的是一种银氧化物电接触材料的制备方法及装置。
技术介绍
银氧化物(AgMeO)电接触材料因其具有良好的抗熔焊、抗电弧侵蚀、低接触电阻等优良性能，在小型断路器、继电器、接触器上得以广泛使用。然而随着银等贵金属资源的日益短缺，电器生产厂商在电触点材料成本上所面临的压力也日趋明显。降低其成本的一个重要技术手段则是通过提高金属氧化物的含量比率，从而降低银等贵金属的含量。因此，制备含有银氧化物的电接触材料成为银触点生产厂商的一个重要研发方向。现阶段，含有银氧化物的电接触材料的制备方法主要有两大类：粉末冶金法和内氧化法。其中，采用粉末冶金法制备其增强相颗粒尺寸一般较大，即在1um以上，由于增强相尺寸较大，导致产品抗电磨损能较差。当增强相(氧化物)颗粒过细时，分散非常困难，易出现团聚；虽然有些工艺，如化学共沉淀法，在一定程度改善其分散性，但该工艺成本较高，环境污染较大，很难进行产业化。内氧化法制备的电接触材料的氧化物颗粒比较细腻(增强相尺寸在1um以下)，分散均匀无团聚，且产品致密性高，抗熔焊性较好，耐磨性较好，但采用此工艺生产材料，最终无法进行加工，材料塑性较差，容易出现开裂或断裂，尤其是当增强相氧化含量较高时，产品极易出现开裂。专利CN101707145A，预先将一定数量的增强相丝材用模具固定于基体中，然后等静压、烧结、挤压，该方法可获得明显且连续的纤维状银基氧化物电接触材料，但其工艺复杂，对增强相的塑性和延展性有一定要求，规模化困难。专利CN102176336A，主要工艺流程：混粉→内氧化→过筛球磨→混粉→冷等静压→烧结→热压→热挤压，该方法当其氧化物含量超过一定范围时，材料出现氧化开裂现象。上述文献对银基氧化物电接触材料加工性能差的问题未得到根本解决，一定程度上限制了电接触材料的应用。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的不足和缺陷，本专利技术的目的在于提供一种银基电接触材料的制备方法及装置。为解决银基氧化物电接触材料加工性能差的问题，本专利技术提供一种银基电接触材料的制备方法，所述方法将板材轧制工艺与内氧化技术相结合，先在银基合金板材上下表面复合一层具有高延展性高塑性不易开裂的纯银层，然后将其截断成丝材，得到的丝材外围四周都包覆有纯银，接着对丝材内氧化处理，得到银基电接触材料。本专利技术充分考虑了电接触材料的制备过程中多目标因素的影响，解决现有技术采用内氧化法制备高氧化物含量电接触材料易开裂、低塑性和低延展性，含增强相的银基氧化物材料不易加工等问题。采用该方法制备出的电接触材料，增强相有序排列，材料颗粒比传统内氧化法的更为细腻，且电学性能优良，材料也易于焊接，加工过程不易开裂，可实现规模化生产。具体的，一种银基电接触材料的制备方法，包括以下步骤：第一步，在银金属合金板材的上下表面分别复合一层纯银层，获得复合后板料；第二步，将第一步获得的板料进行热处理，获得热处理后板料；第三步，将第二步获得的热处理后板料进行冲制或轧制；第四步，将第三步获得的冲制或轧制后料材截断成丝材；第五步，将第四步获得的丝材内氧化处理；第六步，将第五步内氧化后的料材压制成锭；第七步，将第六步获得的料材进行烧结和热挤压，挤压后再在材料的一个表面复合一层纯银层。优选地，上述第三步中，所述将第二步获得的热处理后板料进行冲制或轧制，是指将板料冲制或轧制成异型料材，所述异型料材是指在第四步容易被截断成丝材形状的料材。更优选地，所述异型料材，是指将第二步获得的板料上下表面均冲制或轧制成具有内凹部的板面，而且上表面截面、下表面截面呈镜面对称。更优选地，第四步中，将异型料材从内凹部位截断成丝状料材，实现在丝材外围的上下表面、以及左右表面都包覆有纯银层，丝材截面可以是矩形、圆形或多边形等各种形状。本专利技术上述第三步形成容易被截断成丝材形状的异型料材，方便了第四步截断成丝材，异型形状可以采用模具冲制或轧制出来，最终实现在电接触材料丝材外围的上下表面、以及左右表面都紧密包覆有纯银层，从而更好达到本专利技术所制备的材料在加工过程不易开裂的目的。优选地，第一步中，所述银金属合金板材的上下表面分别复合一层纯银，是指通过复合、电镀镀层等方式在银基合金板材的上表面和下表面分别复合一层纯银层。所述纯银层，厚度为复合后板料总厚度的0.5％～20％，从而在节省了贵金属银的同时，确保材料在后续步骤中不会开裂。优选地，上述第二步中：所述热处理，其中热处理温度为350℃～550℃之间、热处理时间为0.5h～5h，氢气气氛或者氮气气氛、又或者惰性气氛保护，以方便第三步进行冲制或轧制。优选地，上述第五步中：所述内氧化，是指内氧化温度为350℃～750℃之间，内氧化时间按照30～50h/mm速度计算获得，氧气气氛，氧气压强为1.0Mpa～10Mpa。通过内氧化处理使得丝材中的部分金属元素在氧气气氛下形成氧化物，并均匀地分布在合金基体金属中，从而得到氧化物增强相颗粒分布均匀的材料，且该材料颗粒比传统内氧化法的更为细腻。优选地，上述第六步中：所述压制成锭，是指采用压制等方式压制成锭状料材。进一步的，所述压制，是指压制温度为室温或150℃～500℃之间。所述锭状料材，可以根据实际情况设计，比如锭子直径为80mm～130mm，重量为5kg～35kg等。优选地，上述第七步中：所述烧结，是指烧结温度为760℃～900℃之间，烧结时间为6h～15h，烧结气氛为空气气氛。优选地，上述第七步中：所述热挤压，是指热挤压温度为760℃～900℃之间，热挤压时间为2h～4h，热挤压气氛为空气气氛。进一步的，所述热挤压的产品尺寸根据最终所需形状来定，如，圆柱形锭子直径为5mm，而板材则为20mm*4mm。优选地，上述第七步中：所述纯银层，其厚度是复合后材料总厚度的8％～10％。本专利技术可以将第七步获得的材料进行进一步加工，最终制打或冲制成所需电触点产品。为了更好的实现上述制备方法，本专利技术还提供一种用于上述合金板材的冲制截断装置，可以用于更为方便地实现上述第三步和第四步的操作。具体的，一种合金板材的冲制截断装置，包括底板和上压头，其中待截断的合金板材放置在底板和上压头之间，在底板和上压头之间分别设有平行对称的凸齿，上压头的凸齿齿尖正对底板凸齿齿尖，将底板与上压头向中间挤压合金板材，在压力作用下凸齿切入合金板材，将合金板截断成上下表面均具有内凹部的异型板材，便于后续工艺将异型板材从内凹部位截断丝状料材。本专利技术上述装置不仅可以将合金板材冲制截断为异型板材，还使得材料向丝材中间挤压，从而让复合的纯银层与合金材料结合得更紧密，防止在后续工艺中出现复合层开裂的情况。优选地，所述凸齿的两个斜边夹角的角度θ的角度范围为30°～120°，凸齿高度为合金板材厚度的1.3～2倍。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：(1)本专利技术创造性的将板材轧制工艺引入银氧化物电接触材料的制备中，即先在合金板材上下表面复合一层纯银层，然后把板材轧制成丝材，此时得到的丝材外围四周都包覆有纯银，接着对丝材内氧化处理，最终可获得加工性能良好的氧化物有序排列的电接触材料；(2)与常规方法相比，采用本专利技术所述方法制备而成的电接触材料，不仅氧化物增强相有序排列，氧化物颗粒比传统内氧化法制备的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种银基电接触材料的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：第一步，在银金属合金板材的上下表面分别复合一层纯银层，获得复合后板料；第二步，将第一步获得的板料进行热处理，获得热处理后板料；第三步，将第二步获得的热处理后板料进行冲制或轧制；第四步，将第三步获得的冲制或轧制后料材截断成丝材；第五步，将第四步获得的丝材内氧化处理；第六步，将第五步内氧化后的料材压制成锭；第七步，将第六步获得的料材进行烧结和热挤压，挤压后再在材料的一个表面复合一层纯银层。

【技术特征摘要】
1.一种银基电接触材料的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：第一步，在银金属合金板材的上下表面分别复合一层纯银层，获得复合后板料；第二步，将第一步获得的板料进行热处理，获得热处理后板料；第三步，将第二步获得的热处理后板料进行冲制或轧制；第四步，将第三步获得的冲制或轧制后料材截断成丝材；第五步，将第四步获得的丝材内氧化处理；第六步，将第五步内氧化后的料材压制成锭；第七步，将第六步获得的料材进行烧结和热挤压，挤压后再在材料的一个表面复合一层纯银层。2.根据权利要求1所述的银基电接触材料的制备方法，其特征在于：第三步中，所述将第二步获得的热处理后板料进行冲制或轧制，是指将板料冲制或轧制成异型料材，所述异型料材是指在第四步容易被截断成丝材形状的料材。3.根据权利要求2所述的银基电接触材料的制备方法，其特征在于：所述异型料材，是指将第二步获得的板料上下表面均冲制或轧制成具有内凹部的板面，而且上表面截面、下表面截面呈镜面对称。4.根据权利要求3所述的银基电接触材料的制备方法，其特征在于：第四步中，将异型料材从内凹部位截断成丝状料材，实现在丝材外围四周都包覆有纯银层。5.根据权利要求1-4任一项所述的银基电接触材料的制备方法，其特征在于：第一步中，所述银金属合金板材，其中Ag的含量按完全氧化后有85～96wt％的Ag来计算获得。6.根据权利要求1-4任一项所述的银基电接触材料的制备方法，其特征在于：第一步中，所述纯银层，其厚度为复合后板材总厚度的0.5％～20％。7.根据权利要求1-4任一项所述的银基电接触材料的制备方法，其特征在于：第二步中，所述热处理，其温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：王蕾，陈晓，穆成法，吴新合，祁更新，
申请(专利权)人：温州宏丰电工合金股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33