颗粒定向排列增强银基电触头材料的制备方法技术

本发明专利技术公开一种颗粒定向排列增强银基电触头材料的制备方法，步骤为：第一步，采用化学镀包覆法，制备Ａｇ包覆增强相的复合粉体；第二步，进行造粒；第三步，将造粒后的粉体和基体银粉倒入混粉机中进行混粉；第四步，冷等静压；第五步，烧结；第六步，热压；第七步，热挤压，得到颗粒定向排列增强银基电触头材料。本发明专利技术方法无论在增强相颗粒大或小都可以获得电学性能优良的颗粒增强银基材料，且工艺简单，操作方便，成本低廉，对设备无特殊要求。本发明专利技术方法制备的材料抗熔焊性、耐电弧烧蚀性能及电导率均有较大的提高，并且加工性能十分优良。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种材料
的电触头材料的制备方法，具体地说，涉及的是一 种。
技术介绍
随着现代化工业的发展，对银基电触点材料性能的要求越来越高，传统的银基材 料触点在电气性能和力学性能等方面逐渐暴露出不足之处。为此，不断有新的银基复合材 料被研发。近年来，颗粒增强银基触头材料因具有优异的电学及物理化学性质被广泛的研 究和应用，颗粒增强银基材料增强体成本低、微观结构均勻、制备工艺简单、可以采用传统 的金属加工工艺进行加工，因而具有良好的发展前途。经检索，国内外关于颗粒增强银基电接触材料方面的研究报道，如1)中国专利技术专利碳包覆镍纳米颗粒增强银基复合材料的制备方法，申请号 200810153154. 9，公开号:CN101403105A ；2)中国专利技术专利一种氧化锡增强银基电触头材料的制备方法，申请号 200910196280. 7，公开号:CN101707155A ；3)中国专利技术专利金属基复合材料的制备方法，申请号200410064970. 4，公开 号CN1760399A ；4)中国专利技术专利一种颗粒增强金属基复合材料的制备方法，申请号 200810018200. 4，公开号:CN101285187Ao目前，颗粒增强银基电接触材料的制备方法大体有两类一是传统的粉末冶金烧 结法，即将增强颗粒与基体金属粉末混合均勻，然后冷压成型，真空除气后热压、保压，热压 成型后的坯锭可以进行挤压、轧制、锻造等二次加工。此方法在粉体混合时，增强相颗粒容 易聚集，造成材料增强相分布不均勻，影响产品使用性能；二是在传统方法基础上，通过特 殊工艺对增强相颗粒、增强相颗粒-基体、或基体进 行预处理的方法。此方法通过对颗粒的预处理，可以使得增强相颗粒弥散分布于银基体中， 但是研究表明，当弥散分布的增强相颗粒较细(纳米级)时，电子散射作用会大大增强，使 得触头材料电阻明显升高，严重影响产品的使用性能。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术存在的不足和缺陷，提供一种颗粒定向排列增强银基电 触头材料的制备方法，该方法无论在增强相颗粒大或小都可以获得电学性能优良的颗粒增 强银基材料，且工艺简单，操作方便，对设备无特殊要求。本专利技术方法制备的材料抗熔焊性、 耐电弧烧蚀性能及电导率均有较大的提高，并且加工性能十分优良。为实现上述的目的，本专利技术采用的技术方案是本专利技术提供一种颗粒定向排列增强银基电接触材料的制备方法，包括以下步骤第一步，将增强相粉末溶于水合胼溶液中，然后再将此混合溶液加入到AgNO3的水溶液中，搅拌，同时滴加氨水调节溶液PH值，反应结束后，过滤出沉淀物，依次经过洗涤和 干燥，获得細包覆增强相的复合粉体。其中增强相和AgNO3重量比例根据所需制备材料 成份计算获得；水合胼和AgNO3重量比例按水合胼能完全还原Ag+离子计算获得。第二步，将第一步获得的复合粉体进行烧结造粒。第三步，将第二步获得的粉体和基体银粉倒入混粉机中进行混粉，其中复合粉体 和基体银粉重量比例根据所需制备材料成份所需计算获得。第四步，将第三步获得的粉体进行冷等静压。第五步，将冷等静压获得的坯体进行烧结。第六步，将烧结获得的坯体进行热压。第七步，将热压获得的坯体进行热挤压，得到颗粒定向排列增强银基电触头材料。本专利技术上述方法制备的颗粒定向排列增强的银基电触头材料，其中增强相以颗粒 相互连接且定向排列的形式存在于基体中。增强相材料粉末颗粒平均尺寸在5nm-30 μ m之 间，增强相颗粒材料为一种材料或多种材料混合物。本专利技术所采用方法与以往传统材料的化学镀包覆结合粉末冶金即化学镀包覆 法制备复合粉体一复合粉体和基体混粉(或复合粉体)一冷压一烧结一复压一挤压的制 备方法有显著不同，本专利技术采用的方法是首先采用化学镀包覆法制备Ag包覆增强相颗粒 的包覆体，再经过造粒获得包覆体的聚集体，然后将聚集体和基体Ag粉按材料成分配方所 需量进行均勻混合，再依次进行冷等静压，烧结，热压，热挤压。在挤压过程中包覆体在Ag 基体中随软化的Ag —起流动，由于Ag的包覆，使得增强相颗粒很容易被拉开，并且随着挤 压方向定向排列且相互连接，形成类似纤维状结构。此方法获得的材料，增强相是以颗粒相 互连接且定向排列的形式存在，类似于纤维状结构，其耐电弧烧蚀能力比单纯的颗粒分散 增强的相同材料体系触头材料提高10-20 %，沿挤压方向导电率提高5-15 %，抗熔焊性提 高10-20%，电寿命提高了 10-30% ；并且具有优良的加工性能适用于规模化生产。附图说明图1是本专利技术实施例一制备的颗粒定向排列增强AgSr^2(IO)电触头材料的金相 照片。具体实施例方式以下对本专利技术的技术方案作进一步的说明，以下的说明仅为理解本专利技术技术方案 之用，不用于限定本专利技术的范围，本专利技术的保护范围以权利要求书为准。本专利技术提供的上述，适用于通常的 颗粒增强银基复合材料的制备，该方法无论在增强相颗粒大或小都可以获得电学性能优良 的颗粒增强银基材料，且工艺简单，操作方便，对设备无特殊要求。本专利技术方法制备的材料 抗熔焊性、耐电弧烧蚀性能及电导率均有较大的提高，并且加工性能十分优良。根据本专利技术方法得到的银基电触头材料，增强相以颗粒相互连接且定向排列的形 式存在于基体中。增强相材料粉末颗粒平均尺寸在5ηπι-30μπι之间，且增强相材料为一种 材料或多种材料混合物。在具体制备的时候，根据实际需要设计的材料成分进行配比。本专利技术中，设计的化学镀包覆、造粒、混粉、冷等静压、烧结、热压以及热挤压等步骤，具体工艺操作的参数是可以选择的，比如第一步中，将增强相粉末溶于水合胼溶液中，然后再将此混合溶液加入到AgNO3的 水溶液中，搅拌，同时滴加氨水调节溶液PH值，反应结束后，过滤出沉淀物，依次经过洗涤 和干燥，获得Ag包覆增强相的复合粉体。其中参数可以采用增强相材料粉末和AgNO3重 量比例在1/4-10/3之间；水合胼和AgNO3重量比例在2/3-1/3之间；搅拌速度80转/分 钟-120转/分钟之间；pH值在8-11之间；反应时间在3-10小时之间；干燥温度在40_100°C 之间，干燥时间在3-10小时。第二步中，将第一步获得的复合粉体进行烧结造粒。其中参数可以采用烧结温度 在400-800°C之间，时间在2-6小时之间。第三步中，将第二步获得的复合粉体和银粉倒入混粉机中进行混粉，复合粉体和 基体银粉重量比例根据所需制备材料成份所需计算获得。其中参数可以采用混粉机转速 在20转/分钟-30转/分钟之间；混粉时间在2-4小时之间。第四步中，将第三步获得的粉体进行冷等静压。其中参数可以采用等静压压强在 100-500Mpa 之间。第五步中，将冷等静压获得的坯体进行烧结。其中参数可以采用烧结温度在 6000C _800°C之间；烧结时间在5-9小时之间。第六步中，将烧结获得的坯体进行热压。其中参数可以采用热压温度在 5000C _800°C之间；热压压强在300-700MPa之间；热压时间为lmin_20min之间。第七步中，将热压获得的坯体进行热挤压，得到纤维状结构银基电触头材料。其 中参数可以采用坯体加热温度在600-900°C之间；挤压比在100-400之间，挤压速度在 5-20cm/min之间；挤压模具预热温度在300_500°C之间。以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种颗粒定向排列增强银基电触头材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：第一步，将增强相粉末溶于水合肼溶液中，然后再将此混合溶液加入到ＡｇＮＯ↓［３］的水溶液中，搅拌，同时滴加氨水调节溶液ｐＨ值，反应结束后，过滤出沉淀物，依次经过洗涤和干燥，获得Ａｇ包覆增强相的复合粉体；其中：增强相和ＡｇＮＯ↓［３］重量比根据所需制备材料成份计算获得；水合肼和ＡｇＮＯ↓［３］重量比按水合肼完全还原Ａｇ↑［＋］离子计算获得；第二步，将第一步获得的复合粉体进行造粒；第三步，将第二步获得的粉体和基体银粉倒入混粉机中进行混粉，其中：复合粉体和基体银粉重量比例根据所需制备材料成份所需计算获得；第四步，将第三步获得的粉体进行冷等静压；第五步，将冷等静压获得的坯体进行烧结；第六步，将烧结获得的坯体进行热压；第七步，将热压获得的坯体进行热挤压，得到颗粒定向排列增强银基电触头材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈乐生，陈晓，穆成法，祁更新，
申请(专利权)人：温州宏丰电工合金股份有限公司，
类型：发明
国别省市：33[]