本发明专利技术公开一种高碲含量的铜基电触头材料及其制备方法，属于电工触头材料技术领域。本发明专利技术以铜为基体、铜包覆铜合金粉为第二相、微量稀土元素为第三相，将原料通过冷等静压成坯料、通过多次烧结、热轧及进行时效处理后制得。本发明专利技术解决了现有的熔炼法制造的铜碲合金的电触头材料中碲含量低的问题，本方法制得的电触头材料，具备良好的导电性、导热性，抗熔焊、耐电弧烧蚀、抗氧化等优良特性，可广泛应用于低压电接触材料，如小型断路器触头与塑壳断路器触头。路器触头。
【技术实现步骤摘要】
一种高碲含量的铜基电触头材料及其制备方法
[0001]本专利技术属于电工触头材料
，涉及一种高碲含量的铜基电触头材料及其制备方法。
技术介绍
[0002]目前现有的电触头材料中，一类是以银为主成分的银基电触头材料，另一类是以铜为主成分的铜基电触头材料。以银为主成分的银基电触头材料电性能很好，但成本很高。以铜为主成分的铜基电触头材料成本低，但电性能尚不如银基触头，尤其是抗熔焊性能方面。用于触头的白银逐年增加，电器生产厂商降低成本的需求越来越强烈，这就迫切需要一种能够取代银基触头的电接触材料。
[0003]碲是一种非金属元素，可却有十分良好的传热和导电性。其密度为6.0克/立方厘米，熔点449.5℃，沸点989.8℃，不但具有高导电性与高灭弧性，还具有高强度、高塑性等特性。作为电接触材料中抗熔焊成份，在电弧作用下碲气化使触头表面冷却、降低电弧能量，从而达到熄弧的目的，同时还具有吹除触头表面氧化物而保持较低电阻的作用。因而以碲作为第二相的触头材料具有良好的抗熔焊、耐电弧侵蚀性能以及低而稳定的接触电阻。
[0004]熔炼法制造的铜碲合金的碲含量通常只能达到0.4
‑
0.8％(重量百分比)。碲含量高于这个重量百分比后加工性能急剧恶化且电阻急剧上升，无法制备成可实用的电接触材料。而碲含量范围0.4
‑
0.8％的铜碲材料，抗熔焊性能不明显，无法起到提高抗熔焊性能的作用，需要提高碲含量。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种高碲含量的铜基电触头材料的制备方法，解决了现有的熔炼法制造的铜碲合金的电触头材料中碲含量低的问题。
[0006]本专利技术所采用的技术方案如下：一种高碲含量的铜基电触头材料的制备方法，步骤如下：
[0007](1)将原料按比例混合均匀，其中，原料的重量份数之和为100份，以重量份数比：铜包覆的铜碲合金粉、铜合金粉、电解铜粉＝10
‑
20：10
‑
20：60
‑
80，所述的铜碲合金粉中的含有碲的重量百分数为48
‑
52％；
[0008](2)将所获得的混合粉末在250～300MPa下冷等静压成坯料；
[0009](3)坯料在氩气保护气氛下于800～1000℃烧结；
[0010](4)烧结后的坯料在500～600吨的压力下复压；
[0011](5)复压后的坯料在氩气保护气氛下于800～960℃复烧；
[0012](6)复烧后的坯料于700～950℃下在还原性保护气氛下热轧；
[0013](7)板材在氩气保护气氛下进行时效处理，处理温度500～870℃，处理时间1～3小时；
[0014](8)将经过时效处理的板材冷轧再加工制得成品。
[0015]进一步的，所述的铜碲合金粉的平均粒度为1
‑
3μm。
[0016]进一步的，所述的铜包覆的铜碲合金粉的铜包覆层厚度为0.05
‑
0.2μm。
[0017]进一步的，所述的铜包覆的铜碲合金粉的铜包覆层采用化学镀铜的方法制得。
[0018]进一步的，所述的铜合金粉中含有重量百分数为0.8～2.0％的稀土元素中的一种或几种混合。
[0019]进一步的，所述的铜合金粉的平均粒度为
‑
200目。
[0020]进一步的，所述的铜合金粉以水雾化法制得。
[0021]进一步的，所述的电解铜粉的平均粒度为－200目。
[0022]进一步的，以上的制备方法步骤具体如下：
[0023](1)原料的重量份数之和为100份，以重量份数比：铜包覆的铜碲合金粉、铜合金粉、电解铜粉＝10
‑
20：10
‑
20：60
‑
80，所述的铜碲合金粉中的含有碲的重量百分数为48
‑
52％；将原料按比例混合，在保护气氛下，在高能球磨机上球磨6～12h，得到均匀的混合粉末；
[0024](2)将所获得的混合粉末在250～300MPa下冷等静压成坯料；
[0025](3)坯料在氩气保护气氛下于800～1000℃烧结，烧结时间为1～4小时；
[0026](4)烧结后的坯料在500～600吨的压力下复压；
[0027](5)复压后的坯料在氩气保护气氛下于800～960℃复烧，烧结保温时间为1～2小时；
[0028](6)复烧后的坯料于700～950℃下在还原性保护气氛下热轧；
[0029](7)板材在氩气保护气氛下进行时效处理，处理温度500～870℃，处理时间1～3小时；
[0030](8)将经过时效处理的板材冷轧至产品规定厚度后，按产品尺寸进行冲裁加工，制得成品。
[0031]本专利技术的另一目的是提供一种经过如上所述的制备方法制得的一种高碲含量的铜基电触头材料。
[0032]本专利技术的优点及有益效果：本专利技术解决了现有的熔炼法制造的铜碲合金的电触头材料中碲含量低的问题，本方法制得的电触头材料，具备良好的导电性、导热性，抗熔焊、耐电弧烧蚀、抗氧化等优良特性，可广泛应用于低压电接触材料，如小型断路器触头与塑壳断路器触头。铜包覆铜碲合金粉与基质材料具有良好的相容性使铜包覆铜碲合金粉与铜基体结合强度很高。在经过粉末冶金加工后铜包覆铜碲合金粉成为弥散分布在铜基体中的第二相。而含有稀土元素的铜合金粉中的稀土元素则在粉末冶金加工后则成为第三相。在以铜为基体、铜包覆铜合金粉为第二相、微量稀土元素为第三相的材料中，由于铜为连续相，因而材料具有良好的导电性能和可加工性。触头工作产生电弧时，大量的铜包覆铜碲合金粉中碲在高温电弧作用下能够快速气化吸收电弧产生的热量而熄弧，减少电弧对触点的烧蚀，从而提高触头抗熔焊性与电寿命。同时碲的气化还能够吹除触点表面氧化物，使触头保持低而稳定的电阻。
具体实施方式
[0033]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。
[0034]实施例1
[0035]一种高碲含量的铜基电触头材料的制备方法，步骤如下：
[0036](1)原料的重量份数之和为100份，以重量份数比：铜包覆的铜碲合金粉、铜镧金粉、电解铜粉＝10：10：80，铜碲合金粉中的含有碲的重量百分数为48
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52％，所述的铜包覆的铜碲合金粉的制备方法为：将铜碲合金经粉碎筛分而得到的平均粒径1
‑
3μm的细小颗粒，再经化学镀铜获得厚度为0.05
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0.2μm的铜镀层；所述的铜镧合金粉里含镧重量百分数为2％；以铜为基体、铜包覆的铜合金粉为第二相、微量稀土元素为第三相的材料中，由于铜为连续相，因而材料具有良好的导电性能和可加工性；将如上原料按比例混合，在保护气氛下，在高能球磨机上球磨6～12h，得到均匀的混合粉末；
[0037](2)将所获得的混合粉末在250～300MPa下冷等静压成坯料；
[0038](3)坯料本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高碲含量的铜基电触头材料的制备方法，其特征在于，制备方法步骤如下：(1)将原料按比例混合均匀，其中，原料的重量份数之和为100份，以重量份数比：铜包覆的铜碲合金粉、铜合金粉、电解铜粉＝10
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20：10
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20：60
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80，所述的铜碲合金粉中的含有碲的重量百分数为48
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52％；(2)将所获得的混合粉末在250～300MPa下冷等静压成坯料；(3)坯料在氩气保护气氛下于800～1000℃烧结；(4)烧结后的坯料在500～600吨的压力下复压；(5)复压后的坯料在氩气保护气氛下于800～960℃复烧；(6)复烧后的坯料于700～950℃下在还原性保护气氛下热轧；(7)板材在氩气保护气氛下进行时效处理，处理温度500～870℃，处理时间1～3小时；(8)将经过时效处理的板材冷轧再加工制得成品。2.根据权利要求1所述的一种高碲含量的铜基电触头材料的制备方法，其特征在于，所述的铜碲合金粉的平均粒度为1
‑
3μm。3.根据权利要求2所述的一种高碲含量的铜基电触头材料的制备方法，其特征在于，所述的铜包覆的铜碲合金粉的铜包覆层厚度为0.05
‑
0.2μm。4.根据权利要求3所述的一种高碲含量的铜基电触头材料的制备方法，其特征在于，所述的铜包覆的铜碲合金粉的铜包覆层采用化学镀铜的方法制得。5.根据权利要求1所述的一种高碲含量的铜基电触头材料的制备方法，其特征在于，所述的铜合金粉中含有重量百分数为0.8～2.0％的稀土元素中的一种或几种混合。6.根据权利要求5所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘新志，杨丛涛，李庆国，邹强，姜永和，张芷宁，
申请(专利权)人：哈尔滨东大高新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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