复合银氧化锡电接触材料及其制备方法技术

本发明专利技术的提供一种复合银氧化锡电接触材料，材料中SnO2的重量百分含量为5-15％，余量为银，其中该材料中还含有添加剂，包括铜、钨、铋、铟、锑、碲中的1种或2种元素氧化物，其合计重量占总重量的0.1％-3％。同时还提供这种复合银氧化锡电接触材料的制备方法。该可控环保、工艺相对简单、生产成本相对低廉的制备复合银氧化锡电接触材料的方法，适用于各种不同粒径氧化锡粉的银氧化锡接触材料的制备，而且能够保证氧化锡粉及各种添加剂均匀分布在银基体中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种金属合金材料制备方法，特别涉及ー种复合银氧化锡电接触材料极其制备方法
技术介绍
随着低压电器向小型化、长寿命、高可靠性方向的发展，对应用于继电器、接触器、负荷开关、中低压断路器以及家用电器、汽车电器等开关电器的主导电接触材料也提出了越来越高的要求。例如，在电磁继电器中，随着漆包线线圈尺寸以及动簧片厚度的减小，闭合接触力以及分断力均发生大幅下降，同时由于小型化造成的散热困难，导致触点及簧片温升大大增加，容易造成继电器发生早期熔焊及电磨损异常增加，严重影响了继电器工作的可靠性。 在低压开关电器中，目前广泛使用AgCdO电接触材料，但是在使用过程中AgCdO材料暴露出抗熔焊性较差、电弧侵蚀严重等缺点，特别是在直流以及灯载下使用吋，AgCdO触点材料发生严重的材料转移，导致开关性能恶化；同时由于镉的毒性，限制了该材料的在许多领域的应用。银氧化锡材料是近年发展起来的ー种环保型电接触材料，其抗熔焊性、耐电弧侵蚀性能优异，在银基电接触材料中最有希望全部取代有毒的AgCdO材料。因此世界各主要电接触材料生产厂家对银氧化锡接触材料的制备方法进行了广泛而深入的研究。目如制备银氧化锡电接触材料的方法主要有ニ种I一混粉法该法是将银粉与氧化锡粉在混粉机中通过机械混合后再通过粉末冶金的方法制备银氧化锡线材或片材。如美国专利US5798468，德国专利DE19503182. 2。由于混粉设备的限制，该法只能生产氧化锡粒径大于3微米以上的银氧化锡材料，对1-3微米粒径的氧化锡粉，需配套制备超细银粉，从而使生产成本大幅提升，而对I微米以下的氧化锡粉，用混粉法完全不能满足均匀性的要求。II一内氧化法该法是将银锡合金(含添加剤)通过熔炼的方法制备成银锡合金的线材或雾化成粉末，然后在高压氧化气氛中内氧化，使锡及添加元素氧化成氧化物颗粒。如日本专利JP19860174388，中国专利CN200610020688。该法为了保证锡元素氧化成氧化錫，需添加贵金属铟，从而使生产成本提高。III一化学镀法该法先制备氧化锡粉末，然后在水溶液中将氧化锡粉分散并加入还原剂，再加入络合的银离子使银沉积于氧化粉末表面，从而制备出复合的银氧化锡粉，再通过粉末冶金的方法制备银氧化锡线材或片材，如中国专利CN03113533、CN201210130542. I。该法为保证金属银还原析出时的形貌以保证均匀性的要求，需加入氨水对银离子进行络合，同时还原过程需使用有毒的水合肼，给后续的达到环保要求的水处理带来很大的压力。
技术实现思路
本专利技术g在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供ー种有用的商业选择。本专利技术g在解决现有技术问题的至少之一。为此，本专利技术的ー个方面提供ー种复合银氧化锡电接触材料，材料中SnO2的重量百分含量为5-15%，余量为银，其中该材料中还含有添加剤，包括铜、钨、铋、铟、锑、碲中的I种或2种元素氧化物，其合计重量占总重量的O. 1% -3%。该复合银氧化锡电接触材料可以有效的改善现有银氧化锡电接触材料的电性倉^:。根据本专利技术的实施例，所述添加剂还可以是Cu0、TO3、Bi203、ln203、Sb2O3、TeO2中的ー种或数种。本专利技术另一方面提供ー种复合银氧化锡电接触材料的制备方法，包括以下步骤SnO2与添加剂混合将添加剂以氧化物的形式与含锡材料在球磨机中混合，或者将含锡材料加入到添加剂的硝酸盐的水溶液中，再加氨水形成沉淀；高温煅烧将沉淀物实施高温煅烧，煅烧温度为100°C煅烧O. 5 2小时，500-600°C煅烧O. 5 I. 5小时，950 1100°C煅烧2 5小时；湿磨烘干将煅烧过的沉淀物在湿式搅拌球磨机内进行搅拌球磨处理,选用磨介 为I 5毫米的ZrO2球，球粉比2 5 :1，搅拌磨时间I 5小时，浆料浓度20 50wt%，再进行真空烘干，选用精SnO2粉；银氧化锡粗混将精SnO2粉与银材料按比例混合，在混粉机中粗混I小吋；银氧化锡超细粉碎及均匀化将混合物在搅拌磨机中粉碎，使用的磨介为WC，球粉比为2 4 1,WC磨介的尺寸范围力φ ~ ip5mm ;搅拌磨机转速为200 400转/分钟；搅拌磨处理时间为O. 5 2. 5小时；成品将超细粉碎及均匀化后的银氧化锡粉末在100 200Mpa下静压成型，在800 900°C烧结2 4小时，在800 920°C挤压，挤压比160 300，再制成成品。根据本专利技术的实施例，所述SnO2与添加剂混合的方式可以采用将含锡材料与添加剂共同熔炼，加浓硝酸氧化，再加氨水形成沉淀物，将沉淀物过滤；根据本专利技术的实施例，所述含锡材料为锡锭或氧化锡粉，其中氧化锡粉选自粒径范围为O. 3-5微米的氧化锡粉。根据本专利技术的实施例，所述添加剂为Cu0、W03、Bi203、ln203、Sb2O3JeO2中的ー种或数种,重量百分含量在O. I % -3 %。根据本专利技术的实施例，其中添加剂可以在制备氧化锡粉末时加入，也可以在银氧化锡复合粉处理阶段加入。根据本专利技术的实施例,所述湿式搅拌球磨机内衬聚碳酸脂。根据本专利技术的实施例，所述湿磨烘干后的精SnO2粉粒径范围应满足D90/D50 ^ 2。 根据本专利技术的实施例，所述粗混可在普通V型混粉机进行。根据本专利技术的实施例，所述搅拌磨机即可以为湿磨机，也可以为干磨机。根据本专利技术的实施例，所述银材料选自雾化银粉或电解银粉或化学银粉。根据本专利技术的实施例，所述挤压后材料可以拉丝制备成线性材料，或者挤压成片材，经乳制落料后制备成片材广品。本专利技术g在提供ー种制备过程可控环保、エ艺相对简单、生产成本相对低廉的制备复合银氧化锡电接触材料的方法，该方法适用于各种不同粒径氧化锡粉的银氧化锡接触材料的制备，而且能够保证氧化锡粉及各种添加剂均匀分布在银基体中。I)本专利技术充分利用了当前制备银氧化锡电接触材料的各种エ艺的优点，即=SnO2粉与各种添加剂在银基体中的分布均匀性靠搅拌磨机的固相搅拌及微剪切过程保证，由于SnO2粉与银粉的硬度存在很大差异，在微剪切过程中，SnO2粉及各种添加剂嵌入银粉末基体中，而银粉则发生片状化、多片银粉的固熔、再片状化的过程，该过程反复发生，不仅保证了 SnO2粉在银基体中的均匀分布，同时可以打开SnO2原始粉末中的软团聚及部分硬团聚。而该微剪切过程在单纯的混粉エ艺与化学镀エ艺均无法做到。2)由于以上述优点，本专利技术可以制备亚微米分散的银氧化锡电接触材料因而提高了材料的电接触性能，而混粉エ艺由于无法打开Sn02粉的团聚及超细银粉制备的困难或成本问题而无法满足要求。3)与合金内氧化法比较，本专利技术能够达到同样细小的Sn02粉末粒度；同时，本专利技术的添加剂的选择及加入方式更加多元化，而且不用添加贵金属铟，降低了生产成本，生产周期也大为缩短。4)本专利技术全生产过程环保，不产生化学镀法制备过程中的废水、废气。·使用本专利技术具有如下的良好效果本专利技术除SnO2粉的前处理过程外，每批次生产周期仅为3 4天，显著提高了生产过程的资金周转速度，同时不使用贵重金属作添加剤，因此，显著降低了生产成本；本专利技术使用的SnO2粉经前处理后，有益的添加剂固溶在SnO2粉中而不是银基体中，良好地改善了 SnO2粉与银的润湿性，因此能够保证SnO2粉在银基体中的均匀分布，同时能够保证低压电器的电性能；本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合银氧化锡电接触材料，材料中SnO2的重量百分含量为5？15％，余量为银，其特征在于，该材料中还含有添加剂，包括铜、钨、铋、铟、锑、碲中的1种或2种元素氧化物，其合计重量占总重量的0.1％？3％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘远廷，王圣明，刘承峰，姚金秋，潘宇，
申请(专利权)人：宁波汉博贵金属合金有限公司，
类型：发明
国别省市：