一种银氧化锡氧化镧触头材料的制备方法技术

本发明专利技术公开一种银氧化锡氧化镧触头材料的制备方法，属于合金触头材料技术领域。本发明专利技术所述触头材料的制备方法包括：1)根据需要制备的触头材料计算所需Ag锭、La锭、添加物以及SnO2粉的用量，称量备用；2)将Ag锭熔融后加入La锭和添加物，继续熔炼后雾化制成Ag合金粉；3)Ag合金粉在空气中升温至600～700℃氧化，得到氧化合金粉；4)将氧化合金粉与SnO2粉混匀，得到混合粉；5)混合粉成型后在空气气氛、温度为890～910℃的环境中烧结，得到烧结锭；6)所得烧结锭经挤压得到线材或板材；7)所得线材或板材加工制成触头。本发明专利技术所述方法采用雾化与混粉工艺结合，生产周期短且所得产品组织均匀、性能好。性能好。

【技术实现步骤摘要】
一种银氧化锡氧化镧触头材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及合金触头材料的制备方法，具体涉及一种银氧化锡氧化镧触头材料的制备方法。

技术介绍

[0002]银氧化锡(AgSnO2)是由银(Ag)和氧化锡(SnO2)为主要成份制成的一种金属基复合材料。银氧化锡稀土氧化物触头材料是在AgSnO2材料中添加足量的稀土氧化物制备而成，由于稀土氧化物具有热稳定性好、熔点高、电弧作用下不易分解等优点，它的加入可减少电弧作用下的氧化物损失，增加银熔池粘度，减少银飞溅，进一步提高触头材料的耐电弧侵蚀与抗熔焊性，延长触头材料的使用寿命，因此，银氧化锡稀土氧化物触头材料可用于密封继电器、大电流继电器、大电流接触器等低压电器中。
[0003]目前银氧化锡稀土氧化物触头材料的制备工艺主要有内氧化法、粉末冶金法和化学共沉积法，其中化学共沉积法工序复杂，操作繁琐，制粉周期长，不适于大批量生产。粉末冶金法(即混粉法)是将Ag粉、SnO2粉、稀土氧化物粉末及其他添加剂粉末，通过混粉设备混合在一起，然后成型烧结，再通过热挤压得到丝材或板材，进而加工成铆钉型触头或片状触头。该方法虽然工艺简单，易操作，但多组元混合时，混合工序复杂，且易出现混合不均匀、氧化物聚集现象。
[0004]内氧化法制备银氧化锡稀土氧化物材料的工艺方法分为合金内氧化法和粉末内氧化法。合金内氧化法是在真空条件下将Ag锭、Sn锭、稀土锭熔炼得到均匀溶液后浇铸成合金锭，车掉表皮后通过热挤压得到合金丝材，然后拉拔到一定规格，再进行合金丝材氧化，氧化后切断成型，再挤压、拉拔，进而加工成铆钉型触头或片状触头。合金内氧化法的主要缺点是熔炼需在真空条件下进行，对设备要求高，工序复杂；生产工序多，生产周期长；而且合金丝材氧化困难，氧化需在高温高压下进行，且氧化时间长。粉末内氧化法是将Ag锭、Sn锭、稀土锭熔炼得到均匀溶液后，进行雾化，得到合金粉末，然后在一定温度和压力下氧化，氧化后粉末进行成型烧结，烧结后锭子通过热挤压得到丝材或板材，进而加工成铆钉型触头或片状触头。该方法的主要缺点是雾化后的合金粉末由于锡和稀土的总含量高，氧化较为困难，需要提供一定的氧气压和较高温度，且需要分步氧化，以防氧化剧烈导致粉末结块，造成氧化不均匀，影响材料的加工性。公告号为CN101984117B的专利技术专利，公开了一种混合稀土氧化物改性的银氧化锡电接触材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将Ag2O粉末在温度为100～200℃的条件下处理0.5～2h；(2)将稀土元素RE、Ag和Sn的混合物置于喷射共沉积真空中频熔炼炉内合金化得到合金熔体；所述稀土元素RE为La、Sm和Y；(3)待步骤(2)中所述合金熔体温度达到100～200℃后，打开雾化气阀门，同时将合金熔体倒入保温包，并启动粉末输送装置输送步骤(1)中经处理后的Ag2O粉末，进行喷射共沉积得到AgSnRE/Ag2O复合材料；所述Ag2O粉末的输送量为Sn的2倍摩尔量与稀土元素RE的3/2倍摩尔量之和；(4)将步骤(3)中所述AgSnRE/Ag2O复合材料在温度为400～800℃的真空条件下原位化学反应4～8h，制备得到AgSnO2RE2O3复合材料，即改性AgSnO2复合材料；所述改性AgSnO2复合材料中
SnO2的质量百分数为3～15％，RE2O3的质量百分数为0.1～5％，余量为Ag；(5)将步骤(4)中所述改性AgSnO2复合材料进行挤压加工成棒材或板材形状的混合稀土氧化物改性的银氧化锡电接触材料，再进一步轧制或拉拔，最终根据应用要求加工成片材、丝材、异型材或触头形状的混合稀土氧化物改性的银氧化锡电接触材料。该专利技术中，将稀土元素RE、Ag和Sn的混合物一起熔炼，易导致稀土元素RE烧损，使所得产品中实际含量减少。另一方面，该专利技术采用喷射共沉积、原位化学反应等先进加工技术，对工艺条件要求高，工艺复杂，设备投入成本大，不适于大批量生产，而且产品组织均匀性也有待改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种采用雾化与混粉工艺结合，生产周期短且所得产品组织均匀、性能好的银氧化锡氧化镧触头材料的制备方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种银氧化锡氧化镧触头材料的制备方法，包括以下步骤：
[0008]1)根据需要制备的触头材料计算所需Ag锭、La锭、添加物以及SnO2粉的用量，称取后备用；
[0009]2)取Ag锭置于熔炼炉中熔炼至熔融状态，然后加入La锭和添加物，继续熔炼成均匀的合金熔液，之后经雾化制成Ag合金粉；
[0010]3)所得Ag合金粉置于氧化炉中，在空气氛中升温至600～700℃进行氧化，得到氧化合金粉；
[0011]4)所得氧化合金粉与SnO2粉混合均匀，得到混合粉；
[0012]5)所得混合粉成型后置于空气气氛、温度为890～910℃的环境中烧结，得到烧结锭；
[0013]6)所得烧结锭加热后进行大挤压比挤压，得到所需规格的线材或板材；
[0014]7)所得线材或板材经进一步加工制成铆钉型触头或片状触头。
[0015]优选的，上述方法中涉及的添加物为选自Bi、Cu和Te中的一种或两种以上的组合。
[0016]优选的，上述步骤3)中氧化的时间控制在1.5～3h。
[0017]优选的，上述步骤5)中烧结的时间控制在8～10h。
[0018]优选的，上述步骤6)中挤压时的挤压比大于或等于100，更优选为150～400。
[0019]与现有技术对比，本专利技术将雾化法与混粉法相结合，简化了工艺，缩短了生产周期，降低了成本，且能够制备得到组织均匀、具有良好的抗熔焊性与耐电弧侵蚀性的银氧化锡氧化镧触头材料。具体如下：
[0020]1.通过熔炼雾化设备雾化得到含有或不含添加物的银镧合金粉末，由于镧及添加物都是活泼金属(尤其是稀土元素镧)，易氧化，且镧及添加物含量不高，在空气气氛下，采用较低的温度、较短的时间内即可将合金粉末完全氧化，解决了内氧化法中银锡镧合金丝或合金粉末中因锡含量高而造成的氧化困难问题。
[0021]2.将氧化后含有或不含添加物的银镧合金粉末与SnO2粉进行混合，减少了混粉组元，简化了混粉工艺，同时避免了因多组元混合导致的混合粉末不均匀、氧化物聚集问题。
[0022]3.采用的雾化+混粉工艺方法制备银氧化锡稀土氧化物材料，对设备和工艺条件要求低，易于实现，工艺流程短，生产周期短，降低了成本。
具体实施方式
[0023]本专利技术所述的一种银氧化锡氧化镧触头材料的制备方法，包括以下步骤：
[0024]1)根据需要制备的触头材料计算所需Ag锭、La锭、添加物以及SnO2粉的用量，称取后备用；
[0025]2)取Ag锭置于熔炼炉中熔炼至熔融状态，然后加入La锭和添加物，继续熔炼成均匀的合金熔液，之后经雾化制成Ag合金粉；
[0026]3)所得Ag合金粉置于氧化炉中，在空气氛中升温至600～700℃进行氧化，得到氧化合金粉；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种银氧化锡氧化镧触头材料的制备方法，包括以下步骤：1)根据需要制备的触头材料计算所需Ag锭、La锭、添加物以及SnO2粉的用量，称取后备用；2)取Ag锭置于熔炼炉中熔炼至熔融状态，然后加入La锭和添加物，继续熔炼成均匀的合金熔液，之后经雾化制成Ag合金粉；3)所得Ag合金粉置于氧化炉中，在空气氛中升温至600～700℃进行氧化，得到氧化合金粉；4)所得氧化合金粉与SnO2粉混合均匀，得到混合粉；5)所得混合粉成型后置于空气气氛、温度为890～910℃的环境中烧结，得到烧结锭；6)所得烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋红刚，黄锡文，陈光明，蒙建洲，田国春，李亚南，李波，冯朋飞，
申请(专利权)人：桂林金格电工电子材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：