一种纤维增强型银镍材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纤维增强型银镍材料的制备方法，其特征是在传统的“混粉—烧结—挤压”法的基础上，进一步进行优化与完善；在“混粉”工序，加入了微量元素，起到固溶强化的作用；在“挤压”工序，经过二次、三次以及多次的大塑性变形，使得银基体中镍质点分布均匀以及尽可能的纤维化，达到材料的金相组织均匀，与材料强度提升的目的。使用该方法制备的材料具有加工性能优良，强度高，耐磨性好，抗烧损能力强，制备方法简单，成本低，环境污染小等特点，能够解决目前银镍材料电气性能与加工性能差等系列问题。相比常规方法制备出来的银镍材料，采用此种方法制备出来的材料具有优良的性能的加工性能与电气性能。

Preparation of a Fiber Reinforced Silver-Nickel Material

The invention discloses a preparation method of fiber reinforced silver-nickel material, which is characterized by further optimization and Perfection on the basis of the traditional \powder mixing-sintering-extrusion\ method; adding trace elements in the \powder mixing\ process to play the role of solid solution strengthening; and in the \extrusion\ process, after two, three and many times of large plastic deformation, making the silver matrix. The uniform distribution of nickel particles and the fibrosis as far as possible can achieve the purpose of uniform metallographic structure and enhance the strength of the material. The materials prepared by this method have the advantages of good processability, high strength, good wear resistance, strong burning resistance, simple preparation method, low cost and low environmental pollution. It can solve the problems of poor electrical and processability of silver-nickel materials. Compared with the silver-nickel materials prepared by conventional methods, the materials prepared by this method have excellent processing and electrical properties.

【技术实现步骤摘要】
一种纤维增强型银镍材料的制备方法
本专利技术涉及电触头材料生产的
，尤其涉及一种纤维增强型银镍材料的制备方法。
技术介绍
随着现代工业的发展，银基电触头材料作为电器产品中的核心元件，承担着越来越重要的作用，应用的范围也随之不断扩展，应用的要求更是不断提高——要求材料在分断过程中不能发生熔焊，不能产生过高的温度，在接触过程要求低而稳定的电阻，还要求耐磨损等。银镍材料由于其一系列的特点：镍元素可以在任何情况下适于焊接；在整个电寿命周期表面接触电阻较之银氧化物要低且稳定；银镍材料的消弧性能、电弧移动性能很好有利于分断性能等；并具有良好的加工性能，加工周期短、成本低等优点，广泛应用于高精密、高灵敏的通信、电子、汽车等行业。银镍材料的制备方法比较多，常用的方法有两种，一种为“混粉—烧结—挤压”法，这也是目前生产厂家普遍使用的方法，这种制备方法简易，加工周期短，但制备出来的材料电气使用性能不高，只能适用于一些中小电流的开关。另一种方法为化学共沉淀法，此种方法能制备出组织更加均匀，电气性能更高的银镍材料，但使用这种化学方法不可避免地造成严重的环境污染，而且生产工艺繁琐，生产成本高，加工周期长等缺点。尽管银镍材料应用广泛，但常规的银镍产品，硬度较低，强度低，材料的耐磨性，抗烧损性能较差，因此，如何在不对环境造成威胁、不增加加工成本的基础上，研发出加工性能良好、并且强度高，抗烧损性能强的银镍材料，成为目前研究的一个难点和热点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种纤维增强型银镍材料的制备方法，该方法是在传统的“混粉—烧结—挤压”法的基础上，进一步进行优化与完善，并且该方法工艺简单，生产成本低，加工周期短。银镍材料在该方法制备下，其纤维化程度非常高且整齐，硬度、强度、耐磨性、抗烧损性能和电气性能等大大提高。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种纤维增强型银镍材料的制备方法，材料的主要化学成份为银、镍和微量添加物，其特征在于：制备方法包括以下步骤，第一步，选用费氏粒度为10-20微米的化学纯度为99％以上的镍粉作原料；选用费氏粒度为30-40微米的化学纯度为99％以上的银粉作原料；第二步，将镍粉与银粉以及微量添加物进行混合，其中镍粉的重量百分比为5％-20％，微量添加物的重量百分比为0.1％-2％,其余是银粉；第三步，将混合好的粉体进行等静压成型，获得锭子；第四步，将成型后的锭子进行烧结；第五步，将烧结后的锭子进行挤压，获得丝材；第六步，将丝材进行拉拔；第七步，均断；第八步，压型；第九步，烧结、挤压与拉拔；第十步，多次重复第七至第九步，重复次数至少1次，最终得到触点材料。所述粉体经过第七至第九步中多次的挤压与拉拔，使得银基体中镍质点分布均匀以及尽可能的纤维化，达到材料的金相组织均匀，与材料强度提升的目的。镍粉的粒度为10-20微米，而银粉的粒度约为30-40微米，进行混粉处理。集中在这个粒度区域的镍粉与银粉，制备出来的产品加工性能优良；粒度过细，则颗粒强化效果明显，产品加工变形容易硬化，不好加工。粒度过粗，则颗粒之间的空隙过大，造成材料气孔大，密度低，产品电气性能差，加工性能差。粉体中加入了微量添加物，起到固溶强化的作用，材料更加耐磨，有利于改善材料的电气性能，并且提高稳定性和加工性。使用该方法制备的材料具有加工性能优良，强度高，耐磨性好，抗烧损能力强，制备方法简单，成本低，环境污染小等特点，能够解决目前银镍材料电气性能与加工性能差等系列问题。优选的，第一步中所述镍粉为链状羟基镍粉，所述银粉为类球形银粉。链状羟基镍粉在进行多次的挤压与拉拔工艺后，可形成均匀整齐的纤维化组织，利于提高材料的强度和电气性能。类球形银粉利于在混粉时更均匀，提高电气性能。优选的，第二步中所述微量添加物为镧、铈、钛和钇中的一种或几种。镧、铈、钛、钇所述微量添加物均匀分散在银镍材料中，利于提高加工性能、疲劳性能和高温抗氧化性能。优选的，第三步中成型后的锭子的直径尺寸为φ70mm-110mm,长度尺寸为300mm-600mm。70mm-110mm的尺寸便于后续的烧结和挤压，使挤压产生较大形变，利于形成更整齐的纤维。优选的，第四步中将锭子放置于中频电磁感应器中进行烧结，功率为100kW-500kW，电流100A-500A，时间10分钟-20分钟；并且设有还原或惰性气体保护。还原或惰性气体可在烧结过程中保护锭子免受氧化。优选的，第五步中挤压出来的丝材线径为φ4mm-φ10mm。优选的，第六步中，丝材拉拔，每一道次变形量为20％-60％，拉拔至线径为φ0.50mm-φ2.00mm。如此更利于形成更均匀、更密集的纤维组织。优选的，第四步中均断丝材的长度为3-50mm之间。3-50mm之间的丝材长度利于再次进行压型、烧结、挤压与拉拔等工艺。优选的，第十步中重复的次数为1-5次。经过多次第七步和第九步的工序后，银镍材料中形成的纤维组织更均匀和整齐，达到材料的金相组织均匀，材料强度提升的目的。重复的次数越多，材料中形成的纤维组织就越多，纤维组织也均匀，性能也更进一步提升。重复的次数不同形成不同性能阶梯的产品，满足不同工况需求。优选的，第二步中混合后的粉体进行200目的筛分；第三步中静压成型的压强为350MPa,保压1分钟。进行200目的筛分后粉体的颗粒尺寸更均匀，颗粒间的空隙较一致，制备出来产品性能更优良。本专利技术的有益效果：粉体中加入了微量元素，起到固溶强化的作用，材料更加耐磨，有利于改善材料的电气性能；经过多次的压型、烧结、挤压和拉拔进行多次的大塑性变形，镍质点在银基体中分散得非常均匀，纤维化程度非常高且整齐，采用此种方法制备出来的材料加工性能与电气性能均具有优良的性能。附图说明附图对本专利技术做进一步说明，但附图中的内容不构成对本专利技术的任何限制。图1是本专利技术实施例2的金相横截面示意图。图2是本专利技术实施例2的金相纵截面示意图。图3是常规制备方法而成的银镍材料的金相横截面示意图。图4是常规制备方法而成的银镍材料的金相纵截面示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。本实施例1：制备AgNi(10)材料(1)称取费氏粒度为10-20微米的链状羟基Ni粉0.9公斤。(2)称取费氏粒度为30-40微米的类球形Ag粉9公斤。(3)称取钛粉、钇粉各0.05公斤。(4)混合，使用V型混粉机进行均匀混粉，混合时间12小时。(5)将混合粉末经过200目的筛网进行筛分，装入直径为φ80的钢模中，进行等静压成型。压强为350MPa,保压1分钟，制备出锭胚。(6)放置于中频电磁感应器中进行烧结，功率为200kW，电流150A，时间17min；氨分解气体保护。(7)挤压出直径为φ5.0mm的丝材。(8)拉拔至直径为φ0.6mm的线材。(9)进行均断丝材处理，长度为10mm。(10)压型。压型后锭子直径为φ80mm。(11)烧结、挤压与拉拔。(12)重复(8)-(11)，1次。(13)完成至成需要规格的丝材，或再打制成电接触点产品。对比实施例1：制备AgNi(10)材料(1)称取费氏粒度为10-20微米的链状羟基Ni粉0.9公斤。(2)称取费氏粒度为30-40微米的类球形Ag粉9公斤。(3)称取钛粉、钇粉各0.05公斤。(4)混合，使用V型混粉机进行均匀混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维增强型银镍材料的制备方法，材料的主要化学成份为银、镍和微量添加物，其特征在于：制备方法包括以下步骤，第一步，选用费氏粒度为10‑20微米的化学纯度为99％以上的镍粉作原料；选用费氏粒度为30‑40微米的化学纯度为99％以上的银粉作原料；第二步，将镍粉与银粉以及微量添加物进行混合，其中镍粉的重量百分比为5％‑20％，微量添加物的重量百分比为0.1％‑2％,其余是银粉；第三步，将混合好的粉体进行等静压成型，获得锭子；第四步，将成型后的锭子进行烧结；第五步，将烧结后的锭子进行挤压，获得丝材；第六步，将丝材进行拉拔；第七步，均断；第八步，压型；第九步，烧结、挤压与拉拔；第十步，多次重复第七至第九步，重复次数至少1次，最终得到触点材料。

【技术特征摘要】
1.一种纤维增强型银镍材料的制备方法，材料的主要化学成份为银、镍和微量添加物，其特征在于：制备方法包括以下步骤，第一步，选用费氏粒度为10-20微米的化学纯度为99％以上的镍粉作原料；选用费氏粒度为30-40微米的化学纯度为99％以上的银粉作原料；第二步，将镍粉与银粉以及微量添加物进行混合，其中镍粉的重量百分比为5％-20％，微量添加物的重量百分比为0.1％-2％,其余是银粉；第三步，将混合好的粉体进行等静压成型，获得锭子；第四步，将成型后的锭子进行烧结；第五步，将烧结后的锭子进行挤压，获得丝材；第六步，将丝材进行拉拔；第七步，均断；第八步，压型；第九步，烧结、挤压与拉拔；第十步，多次重复第七至第九步，重复次数至少1次，最终得到触点材料。2.根据权利要求1所述的一种纤维增强型银镍材料的制备方法，其特征在于：第一步中所述镍粉为链状羟基镍粉，所述银粉为类球形银粉。3.根据权利要求1所述的一种纤维增强型银镍材料的制备方法，其特征在于：第二步中所述微量添加物为镧、铈、钛和钇中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的一种纤维增强型银镍材料的制备方法，其特征在于：第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：许福太，盘志雄，卢小东，
申请(专利权)人：佛山通宝精密合金股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44