一种节银高性能银碳化钨镍触头的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种节银高性能银碳化钨镍触头的制备方法，属于电触头制造技术领域。制备过程包括如下步骤：准备原材料：原材料包括银粉、镍粉和碳化钨粉；混料；造粒；成型；预烧结；烧结；熔渗；整形和后处理；其中原材料中，银粉的质量分数为47

【技术实现步骤摘要】
一种节银高性能银碳化钨镍触头的制备方法


[0001]本专利技术属于电触头制造
，具体涉及一种节银高性能银碳化钨镍触头的制备方法。

技术介绍

[0002]银碳化钨触头作为一种常见的电器接触材料，在开关、继电器等电气设备中具有广泛的应用。银碳化钨触头的主要成分是银和碳化钨，其中银具有优异的导电导热性能，碳化钨具有高熔点、高耐电腐蚀特性，因此银碳化钨触头兼具了高导电、高导热、高熔点及高耐电腐蚀等性能。
[0003]银碳化钨触头的制备工艺主要有混粉烧结法和熔渗法，其中熔渗法的应用更为普遍，首先制备碳化钨骨架，然后将碳化钨骨架和银块或银片放置在一起进行烧结，低熔点的银融化后深入碳化钨骨架内部，形成银碳化钨触头。然而银对碳化钨的润湿性能较差，通常需要在制备碳化钨骨架时加入微量金属元素，以确保熔渗过程中银能够更充分地渗入至碳化钨骨架内，得到更为致密的银碳化钨触头，而微量元素的添加量过高时可能会导致银碳化钨触头性能的急剧下降，影响银碳化钨触头的使用性能；并且在银碳化钨触头中，银的价格较高，因此导致银碳化钨触头的生产成本偏高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种节银高性能银碳化钨镍触头的制备方法，以解决上述
技术介绍
中的技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术公开了一种节银高性能银碳化钨镍触头的制备方法，包括如下步骤：
[0006](1)准备原材料：原材料包括银粉、镍粉和碳化钨粉；
[0007](2)混料：采用干混的工艺进行混料，将原材料加入干混机中，再加入氧化锆球和分散剂；
[0008](3)造粒：对混合均匀的粉末物料进行造粒；
[0009](4)成型：将造粒后的粒料加入成型压机内进行压制成型，得到压坯；
[0010](5)预烧结：将成型后的压坯送入烧结炉内进行预烧结；
[0011](6)烧结：将预烧结后的产品送入烧结炉内进行烧结；
[0012](7)熔渗：将烧结后的产品送入熔渗炉内进行熔渗操作；
[0013](8)整形：对熔渗后的产品机加工，进行结构整形；
[0014](9)后处理：对整形后的产品进行去除毛刺等后处理，即得到最终产品。
[0015]其中，所述原材料中，银粉的质量分数为47
‑
53％，镍粉的质量分数为8
‑
22％，余量为碳化钨粉。
[0016]其中，所述银粉的粒径为0.1
‑
3微米，所述碳化钨粉的粒径为0.5
‑
2微米。
[0017]进一步的，步骤(2)中，首先对镍粉进行预混合，预混合时，将镍粉与铍粉混合均
匀，其中铍粉的加入量为原材料总质量的0.2
‑
0.5％。其中，铍粉尺寸为250
‑
325目，优选为300目。
[0018]进一步的，步骤(2)中，在混料结束中，在混合均匀后的物料中加入占原材料总质量0.5
‑
2.5％的有机溶剂，搅拌均匀，然后烘干和过筛。
[0019]进一步的，所述镍粉为羰基镍，镍粉的粒径为1
‑
3微米。
[0020]进一步的，所述碳化钨粉包括粒径为0.8微米的碳化钨粉，以及粒径为1.5微米的碳化钨粉；且粒径为0.8微米的碳化钨粉和粒径为1.5微米的碳化钨粉的质量比为1:3.5
‑
4.5。
[0021]进一步的，所述混料过程中，氧化锆球的体积占混料桶总体积的30
‑
40％。
[0022]进一步的，所述氧化锆球包括Φ5mm的氧化锆球和Φ15mm的氧化锆球，且两者的数量比为1:3.5
‑
4.5。
[0023]进一步的，所述预烧结过程中，预烧结温度为600
‑
650℃，预烧结时间0.5
‑
1.5h。
[0024]进一步的，所述烧结过程中，烧结温度为800
‑
850℃，烧结时间1.0
‑
2.5h。
[0025]进一步的，所述熔渗过程在熔渗炉内进行，所述熔渗炉包括加热区、高温区、急速冷却区和冷却区，其中加热区长度450mm，高温区长度1350mm，急速冷却区长度500mm，冷却区长度2000mm；烧结后的产品经过加热区，加热区停留时间20
‑
30min，然后进入高温区，加热温度为1000
‑
1010℃，在高温区停留时间为120
‑
150min；然后产品随炉膛轨道下滑至急速冷却区，急速冷却区温度为80
‑
100℃，停留时间为60
‑
90min；最后产品进入冷却区，冷却区停留时间约240
‑
360min，冷却至室温，随后出炉完成熔渗过程。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的节银高性能银碳化钨镍触头的制备方法具有以下有益效果：
[0027](1)本专利技术中，采用镍代替部分银，起到了节银降低成本的作用。
[0028](2)本专利技术中，以镍代替部分银之后得到的银碳化钨镍触头，其性能与传统银碳化钨镍触头相当，可满足使用需求；此外，相比于传统的银碳化钨触头，电寿命得到了额外的提高了。
[0029](3)本专利技术中，熔渗过程为低温熔渗，一方面可防止熔渗过程中由于银粉粒径较小导致的产品干裂，另一方面也可消除压制成型得到的压坯的内应力，进一步防止产品裂开，提高了产品的良品率。
具体实施方式
[0030]下面将结合具体实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限定本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。
[0031]节银高性能银碳化钨镍触头的制备方法，包括如下步骤：
[0032](1)准备原材料：银粉、镍粉、碳化钨粉。
[0033]其中，银粉的粒径为0.1
‑
3微米，碳化钨粉的粒径为0.5
‑
2微米，镍粉为羰基镍，镍粉的粒径为1
‑
3微米。
[0034]其中，银粉的质量分数为47
‑
53％，镍粉的质量分数为8
‑
22％，余量为碳化钨粉。优选的，银粉的质量分数为50％，镍粉的质量分数为10
‑
15％，余量为碳化钨粉。
[0035]本专利技术中，选择镍是因为镍与银的性能接近，且镍的价格较低，而其他金属例如铜、铁等导电性能和延展性均较差，性能上难以满足需求。
[0036]在一个优选的实施例中，碳化钨粉包括粒径为0.8微米的碳化钨粉，以及粒径为1.5微米的碳化钨粉，且粒径为0.8微米的碳化钨粉和粒径为1.5微米的碳化钨粉的质量比为1:3.5
‑
4.5，优选为1:4。同时添加两种粗细尺寸规格的碳化钨粉，可在混料时确保原材料中超细银粉的混合更均匀，并确保最终能够得到金相均匀的银碳化钨镍触头产品。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种节银高性能银碳化钨镍触头的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)准备原材料：原材料包括银粉、镍粉和碳化钨粉；(2)混料：采用干混的工艺进行混料，将原材料加入干混机中，再加入氧化锆球和分散剂；(3)造粒：对混合均匀的粉末物料进行造粒；(4)成型：将造粒后的粒料加入成型压机内进行压制成型，得到压坯；(5)预烧结：将成型后的压坯送入烧结炉内进行预烧结；(6)烧结：将预烧结后的产品送入烧结炉内进行烧结；(7)熔渗：将烧结后的产品送入熔渗炉内进行熔渗操作；(8)整形：对熔渗后的产品机加工，进行结构整形；(9)后处理；其中，所述原材料中，银粉的质量分数为47
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53％，镍粉的质量分数为8
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22％，余量为碳化钨粉。2.如权利要求1所述的节银高性能银碳化钨镍触头的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，首先对镍粉进行预混合，预混合时，将镍粉与铍粉混合均匀，其中铍粉的加入量为原材料总质量的0.2
‑
0.5％。3.如权利要求1所述的节银高性能银碳化钨镍触头的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，在混料结束中，在混合均匀后的物料中加入占原材料总质量0.5
‑
2.5％的有机溶剂，搅拌均匀，然后烘干和过筛。4.如权利要求1所述的节银高性能银碳化钨镍触头的制备方法，其特征在于，所述镍粉为羰基镍，镍粉的粒径为1
‑
3微米。5.如权利要求3所述的节银高性能银碳化钨镍触头的制备方法，其特征在于，所述碳化钨粉包括粒径为0.8微米的碳化钨粉，以及粒径为1.5微米的碳化钨粉；且粒径为0.8微米的碳化钨粉和粒径为1.5微米的碳化钨粉的质量比为1:3.5
‑
4.5。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：金一晨，张宇成，杨玉才，杨晨辰，
申请(专利权)人：苏州市希尔孚新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：