一种银镍或银铁电接触材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种银镍或银铁电接触材料及其制备方法，采用了一种粉体制备与混粉一体化设备，上层喷盘接通喷粉装置，下层喷盘接通高压水，将弥散强化相混合粉末装入喷粉装置中，在高压水雾化制备银粉的过程中，以惰性气体在载体将弥散强化相混合粉末喷射进入银熔液中，固态弥散强化相混合粉末被高温的液态银包裹形成稳定的冶金结合，然后再经过高压水破碎冷却形成均匀的混合粉颗粒，混合粉颗粒经过烘干‑压锭‑挤压等工序加工成电接触材料。与传统的制备工艺相比较，本发明专利技术具有弥散强化相颗粒在银基体中的分布均匀性高、弥散强化相颗粒与银基体的结合强度高、制造过程绿色环保、生产周期短等显著优点。

A silver nickel or silver ferroelectric contact material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种银镍或银铁电接触材料及其制备方法
本专利技术涉及电工触头材料领域，具体是指一种银镍或银铁电接触材料及其制备方法。
技术介绍
在电触头领域，银镍和银铁材料由于具有优良的综合电性能，在整个电触头材料体系中占有重要的地位，主要应用于25A以下的接触器和继电器领域。银基体中的铁、镍和添加物对银基体而言都属于弥散强化相，通过弥散强化的方式提高银基体的抗电弧侵蚀性和抗熔焊性，所以，弥散强化相在银基体中的分布均匀性以及银和弥散强化相之间的结合强度，对触头材料电性能的抗烧损性能和导电性能有着决定性的影响。银镍和银铁材料通常采用粉末冶金工艺制备，传统的制备方式采用银粉和镍粉、铁粉、添加物粉机械混合，经等静压设备压锭后挤压成型，银基体与弥散强化相粉末之间主要属于物理结合方式，而受限于银基体与弥散强化相粉末之间的润湿性，结合强度并不理想，在电接触过程中对电接触材料的抗熔焊性能和导电性能有明显的影响。而如何改善银基体与弥散强化相粉末之间的润湿性，提高两者的结合强度，一直是电接触材料研发领域的一个重要研发方向。在传统的粉末冶金(混粉-挤压)工艺基础上，国内外的电触头材料生产企业先后开发了多种材料制备工艺，采用共沉积、化学包覆等方法改善银基体与弥散强化相之间的润湿性，以及采用球磨、多次挤压工艺提高银基体与弥散强化相之间的结合强度。以上加工方式相对于传统的粉末冶金工艺对银基体和弥散强化相之间的结合强度都有了不同程度的提升，但是仍然存在诸多的缺陷。专利ZL200610049919.5公布了一种采用“球磨-共沉法”制备银镍电触头原材料粉末、同时在高速剪切乳化机辅助下添加微量的稀土元素从而提高产品综合电性能的银-镍电触头材料制造工艺，结合了球磨工艺和化学共沉积工艺的优点提升了银和镍及添加元素之间的结合强度，但是这种方法所制备的银镍电接触材料，银和镍之间的结合仍然主要属于物理结合，而且采用化学共沉积方式制备粉体对环境的污染严重，废水处理成本很高。专利ZL201210296397.4公布了一种采用化学包覆工艺制备银镍电接触材料的方法，在镍粉表面包覆了一层改善银与镍之间润湿性的过渡元素，然后与银粉混合形成混合粉，经过压锭、挤压加工成银镍电接触材料，这种制备方法的生产周期长，化学包覆过程中产生的废水对环境的污染严重，综合成本比粉末冶金工艺更高。专利ZL201610515153.9公布了一种银镍电接触材料的制备方法，采用传统的粉末冶金工艺将银镍挤压成带材，经剪切破碎后再用压锭挤压成为带材，然后再次剪切破碎后压锭挤压成为带材并加工至成品，这种加工方式解决了镍颗粒在银基体中分布不均匀的现象，但是由于采用了三次挤压工艺，生产周期长，制造成本高，成材率低，不适合批量化生产。因此，如何提高银镍和银铁电接触材料中弥散强化相分布的均匀性以及弥散强化相与银基体的结合强度，对于提高银镍、银铁电接触材料抗电弧烧损性能和电性能的一致性，具有很重要的实际应用价值。
技术实现思路
为解决现有技术存在的问题和不足，本专利技术的目的是提供一种银镍或银铁电接触材料及其制备方法。该方法提高银镍、银铁电接触材料中弥散强化相分布的均匀性以及弥散强化相与银基体的结合强度，提高银镍、银铁电接触材料的抗电弧烧损能力和抗熔焊能力，进而提高开关电器在使用过程中的可靠性。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是提供一种银镍或银铁电接触材料，包括有以下步骤：(1)将银熔化形成银熔液；(2)弥散强化相粉末混合均匀，装入喷粉装置中，并与高压水雾化设备上层喷盘接通，所述的弥散强化相粉末由主要弥散强化相和添加物两部分组成，其中主要弥散强化相为羰基Ni粉、羰基Fe粉或者羰基FeNi合金粉中的一种，添加物为W、WO3、Re、WC、VC、Mo、MoC中的一种或几种；(3)银熔液经保温容器进入高压水雾化设备喷盘中心位置，同时开启喷粉装置，以惰性气体为载体，弥散强化相粉末经过上层喷盘喷射进入银熔液中，形成液态银和固态弥散强化相粉末的混合液流；(4)液态银和固态弥散强化相粉末的混合液流经过高压水雾化设备下层喷盘中心，被高压水破碎并冷却形成银-镍或者银-铁磁性弥散强化相混合粉末，沉淀于收集桶中；(5)银-镍或者银-铁磁性弥散强化相混合粉末经烘干、压锭、挤压和拉拔制备成为线材，冷镦成型制备铆钉触点；或者经烘干、压锭、挤压、轧制和冲制制备成为片状触点。进一步设置是弥散强化相粉末的平均粒度范围0.1～20μm。进一步设置是所述惰性气体为氩气或者氮气。进一步设置是所述喷粉装置的惰性气体压力为0.2～1.0MPa，惰性气体流量为200～1000L/min。进一步设置是高压水雾化设备下层喷盘水压20～200MPa。此外，本专利技术还提供一种如上述方法所制备的银镍或银铁电接触材料。与已知的制备工艺相比，本专利技术具有的优点和积极效果如下：1、提高弥散强化相颗粒在银基体中的分布均匀性。在雾化制备银粉的过程中加入弥散强化相粉体颗粒，并使其均匀分布在银基体中，消除了银与弥散强化相颗粒之间由于密度差异较大导致的机械混合过程中分布不均匀的问题，提高了电接触材料在电接触过程中的一致性和可靠性。2、提高弥散强化相颗粒与银基体中的结合强度。传统的粉末冶金工艺和化学包覆工艺等电接触材料制备工艺，银与弥散强化相颗粒之间主要都是物理结合，即使通过多次挤压、弥散强化相颗粒表面润湿性改善等方法，结合强度的提高程度有限，而本专利技术采用的制备方式，在高温下液态银与弥散强化相颗粒之间产生冶金结合，并在后续的加工过程中经过烧结和挤压，再次提升了银与弥散强化相颗粒之间的结合强度。3、制备过程环保，不会带来环保处理压力。与共沉积和化学包覆工艺相比，本专利技术制备过程所采用的均为物理方法，雾化制粉过程中的废水经过沉淀过滤后可以实现循环使用，不会产生额外的酸性或者碱性废水，生产过程绿色环保。4、本专利技术设计的工艺路线简单，加工流程短，适合大批量生产。与常规粉末冶金工艺相比，在银粉制备阶段已经完成了弥散强化相颗粒与银基体之间的混合，节省了混粉过程；与化学包覆、多次挤压等更加复杂的制备过程相比较，在加工过程、生产周期上具有更加明显的优势。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本专利技术的范畴。图1本专利技术所用设备的简易结构示意图；图2本专利技术实施例制备铆钉触点工艺流程图；图3本专利技术实施例制备片状触点工艺流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。如图1所示粉体制备与混粉一体化设备，为本专利技术实施例中，包括中频熔炼炉(熔炼坩埚a)、保温炉(保温坩埚b)、上喷盘c、下喷盘d、收集桶f、喷粉装置e。其中中频熔炼炉(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种银镍或银铁电接触材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：/n(1)将银熔化形成银熔液；/n(2)弥散强化相粉末混合均匀，装入喷粉装置中，并与高压水雾化设备上层喷盘接通，所述的弥散强化相粉末由主要弥散强化相和添加物两部分组成，其中主要弥散强化相为羰基Ni粉、羰基Fe粉或者羰基FeNi合金粉中的一种，添加物为W、WO

【技术特征摘要】
1.一种银镍或银铁电接触材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将银熔化形成银熔液；
(2)弥散强化相粉末混合均匀，装入喷粉装置中，并与高压水雾化设备上层喷盘接通，所述的弥散强化相粉末由主要弥散强化相和添加物两部分组成，其中主要弥散强化相为羰基Ni粉、羰基Fe粉或者羰基FeNi合金粉中的一种，添加物为W、WO3、Re、WC、VC、Mo、MoC中的一种或几种；
(3)银熔液经保温容器进入高压水雾化设备喷盘中心位置，同时开启喷粉装置，以惰性气体为载体，弥散强化相粉末经过上层喷盘喷射进入银熔液中，形成液态银和固态弥散强化相粉末的混合液流；
(4)液态银和固态弥散强化相粉末的混合液流经过高压水雾化设备下层喷盘中心，被高压水破碎并冷却形成银-镍或者银-铁磁性弥散强化相混合粉末，沉淀于收集桶中；
(5)银-镍或者银-铁磁性弥散强化相混合粉末经...

【专利技术属性】
技术研发人员：万岱，缪仁梁，张明江，张海金妹，鲁香粉，陈松扬，夏宗斌，宋振阳，王宝锋，
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