一种具有自吹弧特性的软磁电触头材料的制备方法及其产品技术

本发明专利技术公开了具有自吹弧特性的软磁电触头材料的制备方法及其产品。该种触头材料自身是一种复合材料，能够在触头分断时利用短路电流自身产生电磁力，来增强断路器灭弧系统的熄弧能力，达到加速电弧移动，减小触头烧损，提高短路开断容量的目的。这种触头材料的一个重要特征是，其可以被制作成各种规格、各种形状，方便应用于各型带有灭弧机构的交流断路器中。该触头材料制作方法简单，可通过模压法将软磁性粉体与现有触头材料原料粉体混合压制而成、可通过模压法将软磁性粉体与现有触头材料原料两层粉体复合压制而成、可通过热轧法将软磁性带材与现有触头材料带材复合而成，还可将软磁性粉体与现有触头材料原料粉体混合挤压再热轧复银而成。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了具有自吹弧特性的软磁电触头材料的制备方法及其产品。该种触头材料自身是一种复合材料，能够在触头分断时利用短路电流自身产生电磁力，来增强断路器灭弧系统的熄弧能力，达到加速电弧移动，减小触头烧损，提高短路开断容量的目的。这种触头材料的一个重要特征是，其可以被制作成各种规格、各种形状，方便应用于各型带有灭弧机构的交流断路器中。该触头材料制作方法简单，可通过模压法将软磁性粉体与现有触头材料原料粉体混合压制而成、可通过模压法将软磁性粉体与现有触头材料原料两层粉体复合压制而成、可通过热轧法将软磁性带材与现有触头材料带材复合而成，还可将软磁性粉体与现有触头材料原料粉体混合挤压再热轧复银而成。【专利说明】ー种具有自吹弧特性的软磁电触头材料的制备方法及其产ロ叩
本专利技术涉及ー种电触头材料，具体是指ー种具有自吹弧特性的软磁电触头材料及其制备方法，该触头主要应用于带有灭弧机构的交流断路器。
技术介绍
交流断路器经过短路电流时，触头分断，动静触头间产生电弧，电弧从触点断开处通过电弧引导轨进入灭弧室。在灭弧室中，灭弧栅板将电弧分割为若干小段，降低弧柱温度，提闻电弧电压，使电弧迅速媳灭。如果电弧熄灭不及时，将会对电器造成严重的损坏。如何更迅速的熄灭电弧一直是电器领域最重要的课题。人们提出了多种措施以加速电弧进入灭弧装置，其中磁吹弧是最常用的方法之一。例如，在交流断路器中设置铁磁性吹弧装置，借助铁磁性板件产生吹弧磁场，通过磁场与电弧的相互作用来加速其向灭弧装置的运动，进而实现电弧的快速熄灭。然而这种方式需要在交流断路器中有限的空间内额外设置铁磁性吹弧装置，机构设置不灵活，甚至需要对断路器结构进行重新设计，成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种制备具有自吹弧特性的软磁电触头材料的制备方法，其制得的软磁电触头材料，适用于现行各类交流断路器，在大大增强磁吹效果的同时，避免了断路器结构的重新设计，提高了交流断路器分断能力。本专利技术的另ー个目的是提供ー种上述制备方法所获得的产品。为实现本专利技术的第一个目的，本专利技术的技术方案是采用以下エ序: (1)将软磁性粉体与触头材料原料粉进行混合，在氢气气氛中进行高温烧结，团化制粒，然后将团结的粉块破碎成-15目的混合粉体；所述的软磁性粉体为ー种软磁性粉体或多种软磁性粉体的混合粉体； (2)采用粉末冶金模压エ艺，按照电触头材料的产品的尺寸及外形，将步骤(I)制得的混合粉体初压成孔隙率为7(T85%的电触头材料与纯银焊接层的复合材料；然后在氢气气氛中进行高温压坯烧结，再对烧结后的压坯进行复压处理，得到软磁电触头材料成品。或者是采用以下エ序:将软磁性粉体与触头材料粉体，初压成孔隙率为7(T85%的复合材料，该复合材料中包括有触头材料层和软磁性材料层，其中触头材料层为触头エ作层，软磁性材料层为焊接层，然后，在氢气气氛中进行高温压坯烧结，然后再对烧结后压坯进行复压处理，得到软磁电触头材料成品，所述的软磁性粉体为ー种软磁性粉体或多种软磁性粉体的混合粉体。或者是采用以下エ序:将软磁性粉体与银基触头材料进行混合，然后等静压成錠，获得混合压锭，然后在氢气气氛下，将混合压锭高温烧结，然后挤压成带材或板材，然后再采用热轧复银エ艺制备成带有银层的带材或板材，然后按照给定尺寸及外形，冲制成软磁电触头材料成品，所述的软磁性粉体为ー种软磁性粉体或多种软磁性粉体的混合粉体。或者是采用以下エ序:将软磁性粉体等静压成錠，然后在氢气气氛下，将压锭高温烧结，然后挤压成软磁性带材或板材，将软磁性带材或板材与银基触头材料带材或板材进行热轧复合，然后按照给定尺寸及外形，冲制成软磁电触头材料成品，所述的软磁性粉体为ー种软磁性粉体或多种软磁性粉体的混合粉体。为实现本专利技术的第二个目的，本专利技术的技术方案是:包括有电触头材料本体，所述的电触头材料本体内离散分布有软磁性粉体。或者是该软磁电触头材料中包括有触头材料层和复合设置于触头材料层下方的软磁性材料层，其中触头材料层为触头工作层，软磁性材料层为焊接层。或者是包括有银基电触头材料本体,该银基电触头材料本体的一面上复合有纯银层，该纯银层作为触头焊接层，所述的电触头材料本体内离散分布有软磁性粉体。或者是该软磁电触头材料中包括银基触头材料层和复合设置于银基触头材料层下方的软磁性材料层，其中银基触头材料层为触头工作层，软磁性材料层为焊接层。本专利技术通过向传统触头材料中添加软磁性粉体，或在传统触头材料下方复合一层软磁性材料的方式，使得生产出的复合触头除了具有传统触头的导电、抗熔焊及耐烧损等特性之外，还具有软磁特性。这种复合触头材料可以在触头分断时，利用电流自身产生的电磁力，形成某种吹弧磁场，使电弧加速离开触头表面，进入灭弧系统，从而加速电弧的熄灭，减小电弧对触头的烧损。本专利技术触头材料这种增强磁吹作用的特性是通过以下机制实现的: 在电路中出现短路电流时，动静触头在机构的作用下分开，触头之间产生电弧。交流断路器通常配有灭弧机构。电弧产生后，电弧电流在周围空间产生磁通，将灭弧机构中的栅片磁化。此时电弧周围空间的磁通路径产生变化,被磁化的栅片产生一种将电弧拉入灭弧室的吸引力，电弧进入栅片后，电阻増大，电弧电压上升并逐渐熄灭。软磁性材料处于外界磁场中时，材料周围将发生磁力线的聚集，表现为材料附近磁场的极大增強。电弧产生后，灭弧栅片被磁化，吸引电弧电流，而栅片磁场在具有软磁特性的触头材料附近将得到增强，电弧在增强的磁场作用下，将加速向灭弧栅片运动，进而减少对触头材料的烧损。由于软磁材料对磁场的增强效应随着距离的增加而迅速减弱，所以相较于在进线元件下端或侧端附加软磁材料，直接使用具有软磁特性的触头材料，对于吹弧磁场将产生更大的增强作用，将获得更好的吹弧效果。本专利技术的电触头材料可以方便的制作成各种规格，适用于现行各类交流断路器，在大大增强磁吹效果的同时，避免了断路器结构的重新设计，为现有交流断路器分断能力的提高提供了更简便有效的途径。上述软磁性粉体，既可以是单ー材料粉体(如纯铁)，也可以是多种软磁粉体的混合粉体，这些软磁性粉体的选择使其自身具有较低的电阻率，能够保障本专利技术触头材料具有较高的电导率，在大电流经过时能够较好地控制触头温升。本专利技术所涉及材料的ー个重要特点是，相较于其它磁吹弧方式，本专利技术触头材料自身带有软磁特性，使得断路器中的软磁性物体距离电弧更近，吹弧效应更加明显；本材料的另ー个重要特点是，触头材料可以根据电器要求做成各种规格，应用于各种型号的交流断路器而无需将断路器结构重新设计，这大大方便了此种触头材料的使用。 下面结合说明书附图和【具体实施方式】对本专利技术做进ー步介绍。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术实施例1制备的软磁电触头材料剖面示意图； 图2为本专利技术实施例2制备的软磁电触头材料剖面示意图。【具体实施方式】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ー步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述专利技术的内容对本专利技术作出一些非本质的改进和调整。实施例1 首先将铁粉与AgWCC粉按5:95比例混合均匀；在氢气气氛中，对混合粉在450°C，0.5小时进行烧结团化制粒，然后将团结的粉块破碎成-15目本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有自吹弧特性的软磁电触头材料的制备方法，其特征在于：包括以下工序：（1）将软磁性粉体与触头材料原料粉进行混合，在氢气气氛中进行高温烧结，团化制粒，然后将团结的粉块破碎成?15目的混合粉体；所述的软磁性粉体为一种软磁性粉体或多种软磁性粉体的混合粉体；（2）采用粉末冶金模压工艺，按照电触头材料的产品的尺寸及外形，将步骤（1）制得的混合粉体初压成孔隙率为70~85%的电触头材料与纯银焊接层的复合材料；然后在氢气气氛中进行高温压坯烧结，再对烧结后的压坯进行复压处理，得到软磁电触头材料成品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋振阳，张秀芳，翁桅，柏小平，林万焕，
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：