一种分散均匀型电触头材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种分散均匀型电触头材料的制备方法，属于电工合金材料制备技术领域。本发明专利技术将氯化锡与去离子水混合超声分散后得分散液，将其与草酸溶液混合并离心分离，收集下层沉淀用去离子水洗涤、干燥，得前驱体颗粒，并将其煅烧制得氧化锡颗粒，随后将氧化锡颗粒、锡粉和锌粉混磨过筛后与无水乙醇混合分散，再经离心分离后收集滤饼洗涤、干燥、碾磨得洗涤后粉末，将其进行放电处理后放入模具中压制并烧结成型，经冷却即可得分散均匀型电触头材料，本发明专利技术所得分散均匀型电触头材料制备过程中粉末分散均匀，不易团聚，成型后材料具有优异的机械性能和良好的电性能，有效延长了高、低压电器中触头系统的电寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种分散均匀型电触头材料的制备方法
本专利技术公开了一种分散均匀型电触头材料的制备方法，属于电工合金材料制备

技术介绍
高、低压电器是电力系统中将电能输送到用户端不可缺少的环节，高、低压电器一般由触头系统、感测系统、机械传动系统等组成，其中，触头系统最为关键，而触头又是关键中的关键，也是电器产品的“心脏”。通常，高、低压电器要求触头材料具有良好的导电和导热性、优良的抗熔焊和耐电磨损性、分断大电流时不易发生电弧重燃、低的载流水平和气体含量、好的化学稳定性和抗有机物污染性、好的机械加工性能及焊接性。目前，主要通过在导电性好的金属基体银、铜中添加难熔金属、金属氧化物等实现其功能。常用Ag基触头材料包括银、镍化银、银氧化镉、银钨、银碳化钨石墨等。目前制备电触头材料的工艺主要是粉末冶金法。粉末冶金法一般分为两个步骤：第1步是制取原料粉末并对其进行预处理，第2步是采用压制成形或等静压成形后，经烧结后通过挤压、热压或轧制获得成品。其中，制取原料粉末和混粉是至关重要的一步，传统的制粉、混粉方法是用各种混粉机如球磨机、V型混粉机、锥形混粉机、螺旋混粉机等，将粉末或混合料机械地掺和均匀，且不发生化学反应，采用机械混合方法可获得粒径细小的原料粉末，同时添加的元素容易控制，可以在较大范围内调整合金的成分，且生产工艺简单，对设备条件要求不高，能满足批量生产的要求。但是机械混合方法也存在一些弊端，主要是该法存在混合不均匀、粉末易团聚的缺陷，严重地影响着电触头材料的机械性能和电性能。随着电器、电子工业的发展，对电触头材料的要求愈发苛刻，现有工艺制备的电触头材料已无法满足使用需求，因此，开发一种粉末分散均匀、不易团聚，成型后具有较好机械性能和优异电性能的电触头材料，具有重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题：针对目前电触头材料所采用的制备工艺存在混合不均匀、粉末易团聚，易影响电触头材料机械性能和电性能的缺陷，提供了一种分散均匀型电触头材料的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）按质量比1:15，将氯化锡添加至去离子水中，搅拌混合并超声分散得分散液，按质量比1:5，将0.5mol/L草酸溶液滴加至分散液中，待滴加完成后，搅拌混合并静置、离心分离并收集下层沉淀，洗涤、干燥得前驱体颗粒；（2）将前驱体颗粒置于马弗炉中，干燥后保温煅烧，静置冷却至室温，得氧化锡颗粒，按重量份数计，分别称量45～50份氧化锡颗粒、35～40份锡粉和10～15份锌粉置于球磨罐中，球磨、过筛得混合球磨粉末；（3）按质量比1:10，将混合球磨粉末与无水乙醇混合，搅拌混合并超声分散、离心分离，收集滤饼，经洗涤、干燥后碾磨，得洗涤后粉末；（4）将洗涤后粉末置于坩埚中，将坩埚置于纳秒脉冲装置下，将放电装置置于装置的阴极表面，在纳秒脉冲电源作用下进行放电处理，静置后得弥散改性粉末，将弥散改性粉末置于模具中，压制成型并置于马弗炉中，在1100～1200℃下保温烧结3～5h后，静置冷却至室温，即可制备得一种分散均匀型电触头材料。步骤（1）所述的滴加时间为25～30min。步骤（2）所述的干燥温度为200～250℃。步骤（2）所述的保温煅烧温度为500～550℃。步骤（4）所述的放电处理为：控制脉冲输出电压为25～30V，脉冲重复频率为1.5～2.0kHz，放电处理20～30s。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术通过脉冲放电处理，对材料表面进行改性，由于脉冲放电发生时，放电产生的能量沉积，使材料表面瞬间能够集成更高密度的电子束与之发生反应，大量氧原子在材料表面进行沉积，形成一层含氧化合物包覆结构，使材料之间的团聚性能大大降低，有效提高材料的分散性能；（2）本专利技术通过锌粉氧化形成氧化锌材料，通过氧化锌材料对电触头材料表面进行包覆改性，再通过烧结时，两种物质之间发生相界面的调整和微量的扩散，对材料表面的孔隙进行有效的填充，降低材料的比表面积，从而有效改善材料的分散性能。具体实施方式按质量比1:15，将氯化锡添加至去离子水中，搅拌混合并置于200～300W下超声分散处理10～15min，得分散液，按质量比1:5，将0.5mol/L草酸溶液滴加至分散液中，控制滴加时间为25～30min，待滴加完成后，搅拌混合并静置6～8h，再在3500～4000r/min下离心分离10～15min，收集下层沉淀并用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，再在100～110℃下干燥6～8h，制备得前驱体颗粒，将前驱体颗粒置于马弗炉中，在200～250℃下干燥25～30min，再按5℃/min升温至500～550℃，保温煅烧3～5h后，静置冷却至室温，得氧化锡颗粒，按重量份数计，分别称量45～50份氧化锡颗粒、35～40份锡粉和10～15份锌粉置于球磨罐中，在250～300r/min下球磨3～5h后，过200目筛得混合球磨粉末，按质量比1:10，将混合球磨粉末与无水乙醇混合，在室温下搅拌混合并置于200～300W下超声分散10～15min，再在1500～3000r/min下离心分离，收集滤饼并用去离子水洗涤3～5次，真空干燥后碾磨得洗涤后粉末，将洗涤后粉末置于坩埚中，将坩埚置于纳秒脉冲装置下，将放电装置置于装置的阴极表面，在纳秒脉冲电源作用下进行放电处理，控制脉冲输出电压为25～30V，脉冲重复频率为1.5～2.0kHz，待放电处理20～30s后，静置25～30min，得弥散改性粉末，将弥散改性粉末置于模具中，压制成型并置于马弗炉中，在1100～1200℃下保温烧结3～5h后，静置冷却至室温，即可制备得一种分散均匀型电触头材料。实例1按质量比1:15，将氯化锡添加至去离子水中，搅拌混合并置于200W下超声分散处理10min，得分散液，按质量比1:5，将0.5mol/L草酸溶液滴加至分散液中，控制滴加时间为25min，待滴加完成后，搅拌混合并静置6h，再在3500r/min下离心分离10min，收集下层沉淀并用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，再在100℃下干燥6h，制备得前驱体颗粒，将前驱体颗粒置于马弗炉中，在200℃下干燥25min，再按5℃/min升温至500℃，保温煅烧3h后，静置冷却至室温，得氧化锡颗粒，按重量份数计，分别称量45份氧化锡颗粒、35份锡粉和10份锌粉置于球磨罐中，在250r/min下球磨3h后，过200目筛得混合球磨粉末，按质量比1:10，将混合球磨粉末与无水乙醇混合，在室温下搅拌混合并置于200W下超声分散10min，再在1500r/min下离心分离，收集滤饼并用去离子水洗涤3次，真空干燥后碾磨得洗涤后粉末，将洗涤后粉末置于坩埚中，将坩埚置于纳秒脉冲装置下，将放电装置置于装置的阴极表面，在纳秒脉冲电源作用下进行放电处理，控制脉冲输出电压为25V，脉冲重复频率为1.5kHz，待放电处理20s后，静置25min，得弥散改性粉末，将弥散改性粉末置于模具中，压制成型并置于马弗炉中，在1100℃下保温烧结3h后，静置冷却至室温，即可制备得一种分散均匀型电触头材料。实例2按质量比1:15，将氯化锡添加至去离子水中，搅拌混合并置于250W下超声分散处理13min，得分散液，按质量比1:5，将0.5mol/L草酸溶液滴加至分散液中，控制滴加时间为28min，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分散均匀型电触头材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按质量比1:15，将氯化锡添加至去离子水中，搅拌混合并超声分散得分散液，按质量比1:5，将0.5mol/L草酸溶液滴加至分散液中，待滴加完成后，搅拌混合并静置、离心分离并收集下层沉淀，洗涤、干燥得前驱体颗粒；（2）将前驱体颗粒置于马弗炉中，干燥后保温煅烧，静置冷却至室温，得氧化锡颗粒，按重量份数计，分别称量45～50份氧化锡颗粒、35～40份锡粉和10～15份锌粉置于球磨罐中，球磨、过筛得混合球磨粉末；（3）按质量比1:10，将混合球磨粉末与无水乙醇混合，搅拌混合并超声分散、离心分离，收集滤饼，经洗涤、干燥后碾磨，得洗涤后粉末；（4）将洗涤后粉末置于坩埚中，将坩埚置于纳秒脉冲装置下，将放电装置置于装置的阴极表面，在纳秒脉冲电源作用下进行放电处理，静置后得弥散改性粉末，将弥散改性粉末置于模具中，压制成型并置于马弗炉中，在1100～1200℃下保温烧结3～5h后，静置冷却至室温，即可制备得一种分散均匀型电触头材料。

【技术特征摘要】
1.一种分散均匀型电触头材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按质量比1:15，将氯化锡添加至去离子水中，搅拌混合并超声分散得分散液，按质量比1:5，将0.5mol/L草酸溶液滴加至分散液中，待滴加完成后，搅拌混合并静置、离心分离并收集下层沉淀，洗涤、干燥得前驱体颗粒；（2）将前驱体颗粒置于马弗炉中，干燥后保温煅烧，静置冷却至室温，得氧化锡颗粒，按重量份数计，分别称量45～50份氧化锡颗粒、35～40份锡粉和10～15份锌粉置于球磨罐中，球磨、过筛得混合球磨粉末；（3）按质量比1:10，将混合球磨粉末与无水乙醇混合，搅拌混合并超声分散、离心分离，收集滤饼，经洗涤、干燥后碾磨，得洗涤后粉末；（4）将洗涤后粉末置于坩埚中，将坩埚置于纳秒脉冲装置下，将放电装置置于装置的阴极表面，在纳秒脉冲电源作用下进行放...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨士海，季美，潘宏梅，
申请(专利权)人：常州力纯数码科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32