一种支撑材料制造技术

本实用新型专利技术提供一种支撑材料，包括：第一铜材料层和第二铜材料层，第一铜材料层设置于第二铜材料层的上表面或下表面，第一铜材料层与第二铜材料层复合成一体；其中，第一铜材料层为纯铜层、紫铜层、无氧铜层或铁青铜层中任一种，第二铜材料层为黄铜层。本实用新型专利技术实现了多种铜材料的优势互补，既具有单一组元材料的所有物理、电气性能，又具有优良的综合加工性能，具体地，既具有高强度、高塑性、高导电性又具有不影响电弧走向、不易生锈等性能；大幅降低了高价铜的用量，从而降低了低压电器支撑件的生产成本，具有良好的经济效益和社会效益。

A support material

【技术实现步骤摘要】
一种支撑材料
本技术涉及低压电器领域，特别是涉及一种支撑材料。
技术介绍
电触头组件是继电器、接触器、控制开关等低压电器导电连通形成回路的关键元件，通常由电触头和支撑件通过焊接、铆接、复合等方式连接而成。其中，支撑件起到传导电流和带动电触头动作的作用，其质量直接影响着继电器等电器的可靠性和稳定性。目前继电器等低压电器中的电触头支撑件材料通常为纯铜、黄铜、复铜钢、锡磷青铜，铍青铜。纯铜具有良好的导电及导热性能，塑性好，但同时纯铜高温下易软化，强度低。黄铜强度高、硬度大，电阻率高，导电性能较差，高温下易脱Zn，Zn挥发后沉积在触点表面，影响触点接触电阻，导致开关熔焊失效。复铜钢具有高强度高塑性，导电性较好，但中间层含磁性元素Fe，分断电弧时，容易影响电弧走向，带来失效风险，另外由于复铜钢易侧边漏铜，易发生生锈，导致开关电器内部机构卡死而失效。而锡磷青铜具有高强度、高塑性，但由于含Sn元素，价格高，导电性能较差，热加工性能差。铍青铜价格昂贵，含剧毒Be元素,回收困难。继电器、接触器、控制开关等电器在工作时，峰值电流很大，有的甚至高达几千安培，这些电流经过导电性能差的支撑件时，发热量很大，导致电器温升大；电流经过导电性能好的纯铜支撑件，又容易在高温下软化变形，影响电触头接触电阻,并带来超行程不合格的问题，从而影响电器分断性能和温升。电流经过导电性能较好的复铜钢支撑件，则容易影响电弧走向。因此，开发一种高导电、高强度、不影响电弧走向、且价格合适的支撑件材料具有重大的经济价值。经检索，国内外涉及低压电器用的触头支撑件及其材料的研究或报道较少。专利CN201510592970采用Cu/Fe/Cu复合料带镶嵌铜块来替代传统产品,但此方法中的支撑件材料含较多磁性元素Fe，带来了影响电弧走向和电器使用寿命的风险。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种支撑材料。本技术提供一种支撑材料，包括：第一铜材料层和第二铜材料层，所述第一铜材料层设置于所述第二铜材料层的上表面或下表面，所述第一铜材料层与所述第二铜材料层复合成一体；其中，所述第一铜材料层为纯铜层、紫铜层、无氧铜层或铁青铜层中任一种，所述第二铜材料层为黄铜层。优选地，所述第二铜材料层厚度是所述支撑材料总厚度的30％～95％；所述第一铜材料层厚度是所述支撑材料总厚度的5％～70％。调节各层铜材料的厚度比既降低了支撑材料整体的电阻率，从而降低了电器的工作温度，又保证了支撑材料的强度，使得支撑件在低压电器电弧分断时，不会发生弯曲。优选地，所述第一铜材料层与所述第二铜材料层通过冷轧复合、热轧复合、温轧复合或挤压复合方式复合形成一体的层状复合支撑材料。优选地，还包括第三铜材料层，所述第三铜材料层设置于所述第二铜材料层的下表面或上表面，所述第二铜材料层位于所述第一铜材料层与所述第三铜材料层之间，所述第一铜材料层、所述第二铜材料层和所述第三铜材料层形成一体复合层；所述第三铜材料层为纯铜层、紫铜层、无氧铜层或铁青铜层中任一种。优选地，所述第二铜材料层的厚度占所述支撑材料总厚度的30％～95％；所述第一铜材料层和所述第三铜材料层的厚度之和占所述支撑材料总厚度的5％～70％。更优选地，所述第一铜材料层和所述第三铜材料层的材质可以相同。更优选地，所述第一铜材料层和所述第三铜材料层的厚度可以相同。与现有技术相比，本技术具有如下至少一种的有益效果：本技术上述结构中，支撑材料的结构突破了现有产品的常规设计思路，通过各层的材料种类的选择充分实现了材料的优势互补，既具有单一组元材料的所有物理、电气性能，又具有优良的综合加工性能，具体地，既具有高强度、高塑性、高导电性，又具有不影响电弧走向、不易生锈等性能。例如，与覆铜钢相比，铁青铜对电器分断电弧走向的影响忽略不计。在相同导电能力情况下，本技术的支撑材料价格更低，价格高的纯铜用量更少；且不含有毒元素，边角料回收后，可作为黄铜基材重新利用；加工方法简单，易于批量化生产；因此，本技术中支撑材料具有显著的经济效益和社会效益。进一步，本技术上述结构中通过调节多层铜材料的厚度比，来控制支撑材料整体的电阻率，既降低了支撑材料整体的电阻率，从而降低了电器的工作温度，又保证了支撑材料的强度，使得支撑件在低压电器电弧分断时，不会发生弯曲。可根据客户对材料的特定需求，提供定制化的支撑材料。本技术上述部分优选结构中，采用了三层铜材料，其中，中间层为黄铜层，黄铜层被包裹在支撑材料的中间，使Zn元素不易跑到电触点组件外表面，从而减少了易挥发元素对继电器电弧分断的影响；采用二层铜材料，紫铜层作为焊接层与电触点连接，含Zn材料远离电触点工作面，也减少了易挥发元素对继电器电弧分断的影响。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1-1是本技术中实施例1支撑材料T2/H65/T2的剖面示意图；图1-1中标记分别表示：101为第一铜材料层、102为第二铜材料层、103为第三铜材料层；图1-2是本技术中实施例1控制开关中的支撑件示意图；图2-1是本技术实施例2支撑材料H62/TU2的剖面示意图；图2-1中标记分别表示：201为第二铜材料层、202为第一铜材料层；图2-2是本技术实施例2交流接触器的触点组件及其支撑件示意图；图2-2中标记分别表示：203为支撑件；图3-1是本技术实施例3支撑材料Cu/H85/Cu的剖面示意图；图3-1中标记分别表示：301为第一铜材料层；302为第二铜材料层；303为第三铜材料层；图3-2是本技术实施例3控制器的支撑件示意图；图4-1是本技术实施例4支撑材料QFe1.0/H90/Cu的剖面示意图；图4-1中标记分别表示：401为第一铜材料层、402为第二铜材料层、403为第三铜材料层；图4-2是本技术实施例4支撑件示意图；图5-1是本技术实施例5支撑材料Cu/H65/Cu的剖面示意图；图5-1中标记分别表示：501-第一铜材料层、502-第二铜材料层、503-第三铜材料层；图5-2是本技术实施例5支撑件的实物图；图5-2中标记分别表示：504-支撑件。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本技术的保护范围。实施例1参图1-1所示，为本技术一实施例高导电高强度支撑材料T2/H65/T2的结构示意图，图中包括：第一铜材料层101、第二铜材料层102和第三铜材料层103。第二铜材料层102设置于第一铜材料层1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种支撑材料，其特征在于，包括：第一铜材料层和第二铜材料层，所述第一铜材料层设置于所述第二铜材料层的上表面或下表面，所述第一铜材料层与所述第二铜材料层复合成一体；其中，所述第一铜材料层为纯铜层、紫铜层、无氧铜层或铁青铜层中任一种，所述第二铜材料层为黄铜层。/n

【技术特征摘要】
1.一种支撑材料，其特征在于，包括：第一铜材料层和第二铜材料层，所述第一铜材料层设置于所述第二铜材料层的上表面或下表面，所述第一铜材料层与所述第二铜材料层复合成一体；其中，所述第一铜材料层为纯铜层、紫铜层、无氧铜层或铁青铜层中任一种，所述第二铜材料层为黄铜层。


2.根据权利要求1所述的支撑材料，其特征在于，所述第二铜材料层厚度是所述支撑材料总厚度的30％～95％；所述第一铜材料层厚度是所述支撑材料总厚度的5％～70％。


3.根据权利要求1所述的支撑材料，其特征在于：所述第一铜材料层与所述第二铜材料层通过冷轧复合、热轧复合、温轧复合或挤压复合方式复合形成一体的层状复合支撑材料。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的支撑材料，其特征在于：还包括第三铜材料层，所述第三铜材料层设置于所述第二铜材料层的下表面或上表面，所述第二铜材料层位于所述第一铜材料层与所述第三铜材料层之间，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王蕾，穆成法，陈晓，陈家帆，张宇星，施金乐，
申请(专利权)人：温州宏丰电工合金股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33