喷射共沉积制备银氧化锡电触头材料的方法技术

本发明专利技术提供了一种喷射共沉积制备银氧化锡电触头材料的方法，包括：（1）制备增强相粉末，所述增强相粉末为氧化锡粉和添加物粉均匀混合后得到的混合粉，或者为纯氧化锡粉；（2）将银锭熔化成液态银；（3）当液态银温度达到1200～1400℃时，启动喷射共沉积装置，将液态银导入中间漏包，并同时向雾化锥内注入步骤（1）中制备的增强相粉末，喷射沉积制成银氧化锡沉积坯；（4）将步骤（3）制备的银氧化锡沉积坯经挤压、拉拔或轧制加工成银氧化锡线材、带材或板材。本发明专利技术由于采用了喷射共沉积制备的银氧化锡电触头材料，因而具有氧化物颗粒分布均匀、氧化物颗粒与银基体结合良好、夹杂物污染低、材料综合性能优良的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属基复合材料领域，特别是指一种银氧化锡电触头材料的制备方法。
技术介绍
银氧化锡电触头材料是替换银氧化镉触头材料的新一代无毒环保的电触头材料，具有良好的耐烧损性能和抗熔焊性能，广泛应用于各类接触器、继电器、断路器和开关等。银氧化锡电触头材料的制备方法中，主要有粉末冶金工艺和内氧化工艺两种。粉·末冶金工艺因工艺简单，生产效率高，设备要求低，生产过程易于控制，产品加工性能好等特点而被广泛采用。但是，由于粉末冶金工艺存在氧化物分布不均匀、银粉粒度要求高、银与氧化物界面结合差等问题，导致其材料性能低，无法满足电器开关的要求。内氧化工艺因存在铸造过程中成分偏析严重、氧化过程困难、氧化物聚集、加工性能差等问题，一直困扰着电触头制造厂家。对于银氧化锡电触头材料来说，其氧化物颗粒尺寸不仅影响其性能，而且更加影响材料的加工性能，直接影响材料能否工业化批量生产。2011年3月9日公布的中国专利CN101984116A中公开了一种喷射共沉积反应制备银氧化锡电接触材料的方法，该方法虽然改善了氧化物与银的界面结合状况，但是，该方法中由于其氧化物是通过氧化反应得到的，反应中不仅要控制锡是否完全转换成氧化锡，而且还要控制氧化锡颗粒尺寸，因此该方法对氧化物颗粒尺寸的控制难度大，氧化物弥散度高，材料硬度高、加工性能较差而不利于工业化批量生产。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术的不足，提供了一种，采用该方法制备银氧化锡电触头材料，不仅能够使氧化物颗粒在银基体中分布均匀，而且能够简单有效的实现对氧化物颗粒尺寸的控制。本专利技术是通过如下技术方案实现的(I)制备增强相粉末，所述增强相粉末为氧化锡粉和添加物粉均匀混合后得到的混合粉，或者为纯氧化锡粉；所述添加物为氧化铟、氧化铜、氧化锑、氧化锌、氧化铋中的一种或几种；( 2 )将银锭熔化成液态银；(3)当液态银温度达到1200 1400°C时，启动喷射共沉积装置，将液态银导入中间漏包，并同时向雾化锥内注入步骤(I)中制备的增强相粉末，喷射沉积制成银氧化锡沉积坯；(4)将步骤(3)制备的银氧化锡沉积坯经挤压、拉拔或轧制加工成银氧化锡线材、带材或板材。本专利技术的进一步设置在于，氧化锡粉和添加物粉的平均粒度为0. 5 50 i! m。本专利技术的进一步设置在于，步骤(4)中所述挤压加工的温度为800 880°C。喷射共沉积工艺是指在喷射沉积过程中，把具有一定动能的颗粒增强相强制喷入雾化液流中，使熔融金属和颗粒增强相共同沉积到运动基体上，制成近成形颗粒增强金属基复合材料沉积坯。本专利技术由于采用了喷射共沉积制备的银氧化锡电触头材料，因而具有氧化物颗粒分布均匀、氧化物颗粒与银基体结合良好、夹杂物污染低、材料综合性能优良的特点。同时本专利技术还具有工艺过程简单、生产流程短、制造成本低、环境污染小、效率高、成本低和产品性能稳定等特点。本专利技术所述银氧化锡电触头材料中的氧化物颗粒尺寸，是在喷射沉积前根据产品的设计已经选择好的，对于产品设计者来说，它的尺寸是完全可以控制的，也是可以根据需要进行调整的。氧化物颗粒尺寸是可以用工具直接测量，如其平均粒度等。因此本专利技术能够简单有效的实现对氧化物颗粒尺寸的控制。具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术进行具体的描述，只用于对本专利技术进行进一步说明，不 能理解为对本专利技术保护范围的限定。本专利技术中所述的银氧化锡电触头材料，其主要成分是银和氧化锡，添加物是氧化铟、氧化铜、氧化锑、氧化锌、氧化铋中的一种或几种，也可以不包含添加物；金属氧化物总含量为2 18%，杂质总含量小于0. 5%，余量为银。本专利技术中所述的喷射共沉积装置主要包括中频熔炼炉、中间漏包、雾化锥、粉末注入装置、沉积基体和雾化室。中频熔炼炉用来将固态银转变成熔融态银。中间漏包用于将熔融态银以一定流速注入雾化锥，同时对熔融态银起到保温作用。雾化器用于利用气体将熔融态银击碎，形成银液滴。粉末注入装置用于将增强颗粒加入到雾化锥内。沉积基体为银和增强颗粒最终沉积的可转动平台。雾化室为相对封闭的箱体，能够起到防止粉尘、气体外逸或保护粉体不被氧化的作用。实施例I :取平均粒度为0. 5 ii m的氧化锡粉0. 408kg，待用；取1#银20kg，在中频熔炼炉内熔化，升温至1200°C后，启动喷射共沉积装置，将液态银导入中间漏包，同时启动粉末注入装置，向雾化锥内注入待用的氧化锡粉末，制成银氧化锡沉积坯；沉积坯经800°C热挤压，挤压成规格为￠5的银氧化锡线材，经拉拔加工成0 I. 88的银氧化锡线材，其氧化物含量为2%。实施例2 :取平均粒度为2 u m的氧化锡粉I. 739kg，待用；取1#银20kg，在中频熔炼炉内熔化，升温至1200°C后，启动喷射共沉积装置，将液态银导入中间漏包，同时启动粉末注入装置，向雾化锥内注入待用的氧化锡粉末，制成银氧化锡沉积坯；沉积坯经820°C热挤压，挤压成规格为￠5的银氧化锡线材，经拉拔加工成0 I. 88的银氧化锡线材，其氧化物含量为8%。实施例3 :取平均粒度为2 U m的氧化锡粉2. 22kg，待用；取1#银20kg，在中频熔炼炉内熔化，升温至1250°C后，启动喷射共沉积装置，将液态银导入中间漏包，同时启动粉末注入装置，向雾化锥内注入待用的氧化锡粉末，制成银氧化锡沉积坯；沉积坯经850°C热挤压，挤压成规格为￠5的银氧化锡线材，经拉拔加工成0 I. 88的银氧化锡线材，其氧化物含量为10%。 实施例4 :取平均粒度为5 u m的氧化锡粉2. 5kg、I u m氧化铋粉0. 227kg，在混粉机混合3h后，取出，待用；取1#银20kg，在中频熔炼炉内熔化，升温至1300°C后，启动喷射共沉积装置，将液态银导入中间漏包，同时启动粉末注入装置，向雾化锥内注入待用的氧化锡粉末，制成银氧化锡沉积坯；沉积坯经850°C热挤压，挤压成规格为￠5的银氧化锡线材，经拉拔加工成￠1.88的银氧化锡线材，其氧化物含量为12%。实施例5 :取平均粒度为5 U m的氧化锡粉2. 5kg、I U m氧化铋粉0. 227kg，在混粉机混合3h后，取出，待用；取1#银20kg，在中频熔炼炉内熔化，升温至1300°C后，启动喷射共沉积装置，将液态银导入中间漏包，同时启动粉末注入装置，向雾化锥内注入待用的氧化锡粉末，制成银氧化锡沉积还；沉积还经850°C热挤压,挤压成截面尺寸为30mmX5mm的银氧化锡板材，再经热轧在银氧化锡板材表面覆一层厚度约占板材总厚度0. 2倍的银层，经精轧加工成厚度为0. 6mm的银氧化锡/银复合带材，银氧化锡材料中氧化物含量为12%。实施例6 :取平均粒度为5 U m的氧化锡粉2. 5kg、I U m氧化铋粉0. 227kg，在混粉机混合3h后，取出，待用；取1#银20kg，在中频熔炼炉内熔化，升温至1300°C后，启动喷射共沉积装置，将液态银导入中间漏包，同时启动粉末注入装置，向雾化锥内注入待用的氧化锡粉末，制成银氧化锡沉积还；沉积还经850°C热挤压,挤压成截面尺寸为30mmX5mm的银氧化锡板材，再经热轧在银氧化锡板材表面覆一层厚度约占板材总厚度0. 2倍的银层，精轧加工成厚度为2mm的银氧化锡/银复合板材，银氧化锡材料中氧化物含量为12%。实施例7 :取平均粒度为5 ii m的氧化锡粉2.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷射共沉积制备银氧化锡电触头材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）制备增强相粉末，所述增强相粉末为氧化锡粉和添加物粉均匀混合后得到的混合粉，或者为纯氧化锡粉；所述添加物为氧化铟、氧化铜、氧化锑、氧化锌、氧化铋中的一种或几种；（2）将银锭熔化成液态银；（3）当液态银温度达到1200～1400℃时，启动喷射共沉积装置，将液态银导入中间漏包，并同时向雾化锥内注入步骤（1）中制备的增强相粉末，喷射沉积制成银氧化锡沉积坯；（4）将步骤（3）制备的银氧化锡沉积坯经挤压、拉拔或轧制加工成银氧化锡线材、带材或板材。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄光临，王达武，林万焕，翁桅，柏小平，刘立强，
申请(专利权)人：福达合金材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：