一种核壳结构金属氧化物增强银基材料的方法技术

技术编号:39597921 阅读:11 留言:0更新日期:2023-12-03 19:56
本发明专利技术公开一种核壳结构金属氧化物增强银基材料的方法;本发明专利技术采用原位反应合成制备技术获得核壳结构金属氧化物增强银基材料;本发明专利技术所述方法以纳米

【技术实现步骤摘要】
一种核壳结构金属氧化物增强银基材料的方法


[0001]本专利技术涉及一种核壳结构金属氧化物增强银基材料的方法,属于电子信息新材料领域


技术介绍

[0002]银基电触头材料具有良好的抗熔焊性,优良的导热导电性能,所以低压电器开关中的触头材料大多会选用银基复合材料为主

根据第二相的种类可以将银基电触头分为纯金属弥散强化相
Ag/
纯金属电触头材料;以石墨作为弥散强化相的
Ag/C
电触头材料;以氧化物为弥散强化相的
Ag/MeO
电触头材料

其中研究最为广泛的就是以氧化物为弥散强化相的
Ag/MeO
电触头材料

[0003]关于金属氧化物复合材料制备工艺,研究人员相继开发化学镀

化学共沉淀法

溶胶

凝胶法

高能球磨等新型金属氧化物材料制备工艺为了解决传统制备工艺的不足

但是新型的方法并不能实际解决相应的问题,主要原因在所获得的银基电触头材料的综合性无法媲美传统电触头材料
Ag/CdO
的优异性能


技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种核壳结构金属氧化物增强银基材料的方法,能够通过壳
CuO
与银具有良好界面润湿性的特点,改善了
ZnO
增强银基复合材料界面润湿性,提高了银基复合材料的加工性能与成材率;所获得的
ZnO@In2O3CuO
增强银基复合材料具有优异的力学性能,具体包括以下步骤:
[0005](1)
将纳米
ZnO
粉与铟粉

铜粉按
ZnO
粉与
InCu
粉质量比为
12:(0.5

3.5)

10:(2.5

4.5)
的比例混合,在惰性氩气保护下,以转速为
450

550r/min
球磨
0.5

2h
,获得
ZnO@InCu
粉体

[0006](2)
将步骤
(1)
中的
ZnO@InCu
粉体与银粉

氧化银粉按照在银基体中生成质量百分比为
13


16
%的
ZnO@In2O3CuO
为准来配制,并以转速为
100

500r/min
球磨
0.5

2h
获得混料均匀的复合粉体

[0007](3)
将步骤
(2)
中的复合粉体装入模具中,以
150

500MPa
压制压力条件下成形,并将成形锭坯放入原位反应烧结炉中,在
100

850℃
条件下烧结发生原位反应,获得
ZnO@In2O3CuO
增强银基复合材料烧结坯;最后对该烧结坯进行致密化

挤压轧制制备成带材

[0008]优选的,本专利技术所述市售的纳米
ZnO
粉的粒度为
30

70nm
,纯度为
99.9
%;铜粉

铟粉粒度为
0.5

50
μ
m
,纯度为
99.9
%;银粉粒度为
10

80
μ
m
,纯度为
99.9
%;氧化银粉粒度为
10

50
μ
m
,纯度为
99.9


[0009]优选的,本专利技术步骤
(1)
中铟粉

铜粉质量比为
1:1。
[0010]优选的,本专利技术步骤
(3)
中压制成型的条件为:在
300

400MPa
压制压力条件下成形

[0011]优选的,本专利技术步骤
(3)
中烧结条件为
100℃
保温
1h
,然后升温到
300℃
保温
1h
,然
后升温到
830℃
保温
1h。
[0012]本专利技术的原理在于:利用金属
(In、Cu)
硬度低于陶瓷
(ZnO)
,且金属在球磨过程中会发生焊合的机理,通过球磨得到
ZnO@InCu
核壳结构的粉体
(
核是
ZnO
,壳是
InCu
合金
)
;再通过原位反应合成中
InCu

Ag2O
反应获得
In2O3CuO

Ag
,从而得到
ZnO@In2O3CuO
核壳结构增强银基复合材料;这种核壳结构的主要优点在于:既可以通
In2O3、CuO
与银界面润湿角低于
ZnO
与银界面润湿角,改善增强相与银的界面润湿性,使得增强相与银的界面结合牢固,从而提高复合材料的力学性能;又可以将
ZnO

In2O3CuO
组成整体的氧化物增强相,能够保证氧化物在银基体中分布的均匀性,有利于在加工过程中,充分发挥整体氧化物对位错的阻碍作用,从而提高复合材料的力学性能;也有利于
ZnO@In2O3CuO
核壳结构增强银基复合材料在电接触应用过程中的电侵蚀稳定性

[0013]本专利技术的有益效果:
[0014]与传统银金属氧化物相比,获得了一种核壳结构的金属氧化物增强银基复合材料;与
AgZnO
复合材料相比,该复合材料既改善
ZnO
与银的界面润湿性,提高了复合材料的加工性能,又获得了力学性能优异的
ZnO@In2O3CuO
核壳结构增强银基复合材料

附图说明
[0015]图1是实施例1制备的
ZnO@In2O3CuO
核壳结构增强银基复合材料的高分辨透射电镜图

具体实施方案
[0016]以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步阐述,但本专利技术的保护内容不限于实施例所述范围

[0017]实施例1[0018]将市售的纳米
ZnO

Cu
粉按
ZnO
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种核壳结构金属氧化物增强银基材料的方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
(1)
将纳米
ZnO
粉与铟粉

铜粉按
ZnO
粉与
InCu
粉质量比为
12:(0.5

3.5)

10:(2.5

4.5)
的比例混合,在惰性氩气保护下,以转速为
450

550r/min
球磨
0.5

3h
,获得
ZnO@InCu
粉体;
(2)
将步骤
(1)
中的
ZnO@InCu
粉体与银粉

氧化银粉按照在银基体中生成质量百分比为
13


16
%的
ZnO@In2O3CuO
为准来配制,并以转速为
100

500r/min
球磨
0.5

2h
获得混料均匀的复合粉体;
(3)
将步骤
(2)
中的复合粉体装入模具中,以
150

500MPa
压制压力条件下成形,并将成形锭坯放入原位反应烧结炉中,在
100

850℃
条件下烧结发生原位反应,获得
ZnO@In2O3CuO
增强银基复合材料烧结坯;最后对该烧结坯进行致密化<...

【专利技术属性】
技术研发人员:周晓龙韩绪津曹建春黎敬涛
申请(专利权)人:昆明理工大学
类型:发明
国别省市:

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