一种含添加剂银氧化锌电触头材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含添加剂银氧化锌电触头材料的制备方法，包括以下步骤：1)按照需要制备的银氧化锌电触头的材料配比计算所需的氧化锌粉、银粉和含添加元素的盐类化合物的用量，称取备用；2)取含添加元素的盐类化合物配制成水溶液或乙醇溶液，加入氧化锌粉或银粉，进行混料，得到含添加元素盐类化合物均匀分布的合金粉末浆料；3)所得浆料干燥，粉碎，得到含添加元素盐类化合物均匀分布的合金粉末；4)所得合金粉末与银粉或氧化锌粉混匀，经等静压成型、烧结、挤压工序，即得。本发明专利技术所述方法将添加剂以特殊的方式加入到基体中，有效地改善传统混粉工艺导致添加剂偏析的现象，从而提高材料的致密化程度、加工性能、成材率及电性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，包括以下步骤：1)按照需要制备的银氧化锌电触头的材料配比计算所需的氧化锌粉、银粉和含添加元素的盐类化合物的用量，称取备用；2)取含添加元素的盐类化合物配制成水溶液或乙醇溶液，加入氧化锌粉或银粉，进行混料，得到含添加元素盐类化合物均匀分布的合金粉末浆料；3)所得浆料干燥，粉碎，得到含添加元素盐类化合物均匀分布的合金粉末；4)所得合金粉末与银粉或氧化锌粉混匀，经等静压成型、烧结、挤压工序，即得。本专利技术所述方法将添加剂以特殊的方式加入到基体中，有效地改善传统混粉工艺导致添加剂偏析的现象，从而提高材料的致密化程度、加工性能、成材率及电性能。【专利说明】
本专利技术涉及金属基复合材料领域，具体涉及。
技术介绍
银氧化镉(AgCdO)作为触头材料，具有良好的综合性能，应用范围很广，已有几十年的应用历史。但Cd蒸气有毒，对环境造成污染。近年来，许多国家都开展了代Cd材料的研究。银氧化锌(AgZnO)是近年发展较快的一种新型无毒电触头材料，AgZnO触头材料热稳定性比CdO高，熔点为1795°C，因此AgZnO具有优良的抗熔焊性、好的耐电弧腐蚀性、低而稳定的接触电阻、易焊接等特点。同时AgZnO触头材料电性能又与AgCdO相当，是3000A-5000A低压电器环保触头材料的首选。但是AgZnO触头材料的接触电阻比较大、温升高，严重影响电气使用性能，限制其材料的应用。经研究发现，加入添加剂的AgZnO电触头材料具有良好的抗熔焊性，目前添加剂的种类主要有W03、Bi203、CuO, In203、RE氧化物、GeO2等物质，添加剂主要加入方式有三种工艺:混粉法、内氧化法、化学法。其中混粉法是把Ag粉、ZnO以及添加剂粉体充分混合，然后材料挤压或模压成AgZnO触头材料，其中添加剂以粉末互混方式加入，这种方法由于制备方法简单、加工周期短等特点，被生产厂家所普遍采用，但制备出来的产品电气使用性不高，容易出现添加剂偏析等问题，只能适用于一些要求不高的低端电器。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供。该方法将氧化锌粉或银粉加入到含添加元素的盐类化合物用水或乙醇溶解配成的水溶液或乙醇溶液中，经湿混、干燥得到混合均匀的含添加元素盐类化合物的合金粉末，所得粉末中的含添加元素的盐类化合物在烧结过程中分解得到的金属氧化物均匀地依附在银或氧化锌颗粒表面，改善了传统混粉工艺导致添加剂偏析的现象，使添加剂不再是简单的机械混合，而是通过包覆很好地与基体融为一体，使所得的银氧化锌材料具有更优秀的性能。本专利技术所述的含添加剂银氧化锌电触头材料的制备方法，包括以下步骤:1)按照需要制备的银氧化锌电触头的材料配比计算所需的氧化锌粉、银粉和含添加元素的盐类化合物的用量，称取备用；其中，所述的含添加元素的盐类化合物为钥酸铵、偏钨酸铵、硝酸铜、硝酸锗、硝酸锂以及镧系稀土硝酸盐中的一种或两种以上的组合；2)取含添加元素的盐类化合物用水或无水乙醇溶解配成水溶液或乙醇溶液，加入氧化锌粉或银粉，进行混料处理，得到含添加元素盐类化合物均匀分布的合金粉末浆料；3)将含添加元素盐类化合物均匀分布的合金粉末浆料干燥，粉碎，得到含添加元素盐类化合物均匀分布的合金粉末；4)将含添加元素盐类化合物均匀分布的合金粉末与银粉或氧化锌粉混合均匀，经等静压成型、烧结、挤压工序，即得到银氧化锌电触头材料。上述制备方法中，步骤I)中，所述的需要制备的银氧化锌电触头材料中，氧化锌含量为8~20wt%，添加剂以含添加元素的氧化物计其总含量为0.5~5wt%，余量为银。所述的含添加元素的盐类化合物会在后序的烧结工序中分别分解为含添加元素的氧化物，具体的:钥酸铵分解为氧化钥、偏钨酸铵分解为氧化钨、硝酸铜分解为氧化铜、硝酸锗分解为氧化锗、硝酸锂分解为氧化锂，而所述的镧系稀土硝酸盐可以是硝酸铒、硝酸镧、硝酸铈等，它们在烧结过程中分别被分解为镧系稀土金属氧化物如氧化铒、氧化镧、氧化铈等。上述镧系稀土硝酸盐优选用无水乙醇溶解配成乙醇溶液，除镧系稀土硝酸盐之外的其它含添加元素的盐类化合物通常用水溶解配成水溶液。在最后所得的银氧化锌电触头材料中，应控制上述各种含添加元素的氧化物或它们中任意两种以上的组合的总量占银氧化锌电触头材料的0.5~5wt%。步骤I)中，所用到的银粉与氧化锌粉的粒度与现有技术相同，优选地，银粉选用-200目以下的粉末；氧化锌粉选用平均粒度为0.5~2 μ m的粉末。步骤I)中，可以用仲钨酸铵代替偏钨酸铵。 步骤2)中，将含添加元素的盐类化合物加水或乙醇配成水溶液或乙醇溶液时，水或乙醇的用量没有太大的讲究，通常水或乙醇的用量能将含添加元素的盐类化合物溶解即可。优选是在配成水溶液或乙醇溶液后，再加入氧化锌粉或银粉时，使得氧化锌粉或银粉在水溶液或乙醇溶液中占的比例为5~40wt%，较为优选的是5~30wt%，更优选为5~20wt%。该步骤中，在水溶液或乙醇溶液中加入氧化锌粉或银粉后，通常采用低速搅拌机进行混料处理，混料的时间为0.25~3h，转数为20~40r/min。步骤3)中，所述的干燥通常在80~200°C条件下进行，直至将含添加元素盐类化合物均匀分布的的合金粉末浆料烘干即可，通常需要5~IOh的时间。通常是将干燥后的物料粉碎后，至少过100目筛(通过过100~200目筛)，取筛下物进入下一道工序。步骤4)中，采用机械混粉的方式实现复合合金粉末与银粉或氧化锌粉的均匀混合，优选采用三维混料器或V型混料器进行机械混粉，也可以先用其中一种混料器混粉，再用另一种混料器混粉。该步骤中所述的等静压成型、烧结、热挤压操作与现有常规工艺相同，具体地，等静压成形压力通常为100~300Mpa ;烧结的温度通常为730~950°C，烧结的时间为5~IOh ;热挤压的温度通常为800~900°C，挤压比为200~250。该步骤中，在挤压得到AgZnO线材或带材之后，将线材按常规拉拔工艺进行拉拔、退火加工至所需尺寸即可用铆钉机加工成含添加剂的银氧化锌整体或复合铆钉触头；将所得带材轧制到需要的尺寸后，冲压成型得到相应规格的银氧化锌片状触头材料；或与铜带材热轧复合、退火并轧制到所需尺寸后即可冲压成型得覆铜的银氧化锌片状触头。与现有技术相比，本专利技术的特点在于:1、该方法将添加剂以特殊的方式加入到基体中，即将ZnO粉或Ag粉加入到含添加元素的盐类化合物用水或乙醇溶解配成的水溶液或乙醇溶液中，经湿混、干燥得到含添加元素盐类化合物均匀分布的合金粉末，所得粉末中的含添加元素的盐类化合物在烧结过程中分解得到的金属氧化物均匀地分布在银或氧化锌颗粒表面，改善了传统混粉工艺导致添加剂偏析的现象；另外，采用这样的工艺还改善了 Ag粉与ZnO粉之间的结合强度，并改善了ZnO粉末的润湿性，从而提高材料的致密化程度、加工性能、成材率及电性能。2、该方法工艺简单，成本低，加工周期短，不构成环境污染，适合大批量生产。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术实施例4所制得的银氧化锌电触头材料的电镜扫描图；其中I表示区域1，2表示区域2,3表示区域3 ；图2为本专利技术实施例5所制得的银氧化锌电触头材料的电镜扫描图；其中I表示区域1，2表示区域2,3表示区域3。【具体实施方式】下面以具体实施例对本专利技术作进一步说明，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含添加剂银氧化锌电触头材料的制备方法，包括以下步骤：1)按照需要制备的银氧化锌电触头的材料配比计算所需的氧化锌粉、银粉和含添加元素的盐类化合物的用量，称取备用；其中，所述的含添加元素的盐类化合物为钼酸铵、偏钨酸铵、硝酸铜、硝酸锗、硝酸锂以及镧系稀土硝酸盐中的一种或两种以上的组合；2)取含添加元素的盐类化合物用水或无水乙醇溶解配成水溶液或乙醇溶液，加入氧化锌粉或银粉，进行混料处理，得到含添加元素盐类化合物均匀分布的合金粉末浆料；3)将含添加元素盐类化合物均匀分布的合金粉末浆料干燥，粉碎，得到含添加元素盐类化合物均匀分布的合金粉末；4)将所得复合粉末与银粉或氧化锌粉混合均匀，经等静压成型、烧结、挤压工序，即得到银氧化锌电触头材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王振宇，黄锡文，叶凡，张天锦，侯月宾，王奂然，
申请(专利权)人：桂林电器科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45