[发明专利]电接触元件用的铜基材料

说明书

技术领域

本发明涉及电接触元件，尤其涉及一种电接触元件用的材料。 

背景技术

目前，电接触元件制造材料主要是银基复合材料，典型的材料为AgCdO(氧化镉银)，由于此材料主要包括银、镉，因此价格高，并且制造和使用中对环境造成严重污染，因此有必要新的廉价且无污染的新型无银触头材料代替传统的银基复合材料。 

发明内容

本发明旨在解决现有技术的上述缺陷，提供一种电接触元件用的铜基材料。本发明的铜基材料不仅满足电接触元件使用要求，且价格低，生产使用当中不会产生污染。 

一种电接触元件用的铜基材料，它包括67～70％的铜和25～28％的Ni3Ti，余量为元素周期表中第五、第六副族的金属元素和稀土元素中的一种或几种。 

所述的电接触元件用的铜基材料，其特征在于，所述的余量的金属元素为铌、钼、钨、钕、钴元素中的一种或几种。 

所述的电接触元件用的铜基材料，其特征在于，所述稀土元素为铈、镨、钕元素的一种或几种。 

本发明以铜基材料取代银基材料作为新型的电接触材料，既提高了劳动生产率，又降低了成本，同时减少了对环境的污染，还节约贵重金属，成为一种新型的电接触材料。 

具体实施方式

本发明公开的电接触元件用的铜基材料，它包括：67～70％的铜(Cu)和25～28％的镍三钛(Ni3Ti)，余量为元素周期表中第五、第六副族的金属元素，如铌(Nb)、钼(Mo)、钨(W)和钴(Co)元素中的一种或几种以及稀土元素中的一种或几种稀土元素，如为铈(Ce)、镨(Pr)和钕(Nd)元素的一种或几种。 

在本发明的一个较佳实施例中，本发明的电接触元件用的铜基材料，它包括68％的铜(Cu)、26.5％的镍三钛(Ni3Ti)、总量为4％铌(Nb)、钼(Mo)、钨(W)、钴(Co)三种元素组合物和总量为1.5％的铈(Ce)、镨(Pr)和钕(Nd)三种元素的组合物 

作为本发明的另一个较佳实施例中，所述各组合物成分当中，各组分含量为均分。 

对本发明较佳实施例的材料作各种性能的测定比较结果如下： 

电学性能研究 

A.铸态的铜基材料电接触材料与AgCdO的电学性能比较实验 

(1)将铜基材料制成触点用于T-90等通用继电器进行试验。采用三种触点配对形成(新型铜基材料静触点—新型铜基材料动触点；新型铜基材料静触点—AgCdO/Cu静触点；AgCdO/Cu静触点—新型铜基材料动触点)，两种加载方式(动触点连接电源正极；动触点连接电源负极)进行组合电器寿命试验观察和测试。 

(2)进行了的新型铜基材料与AgCdO/Cu耐环境及化学腐蚀的对比观察试验。 

(3)进行了新型铜基材料触点与AgCdO/Cu及其他Ag基材料触点耐电负载对比试验。 

(4)实验结果 

T-90继电器，一组转换触点，触点负载：10A30V d.c.(浪涌为20A40Vd.c.)，动作速率为2次/秒，试验情况如下： 

新型铜基材料静触点(电源负极)-----AgCdO/Cu动触点(电源正极)，初始接触电阻小于40mΩ，试验中电弧较小，接触压降低而稳定，2×10⁶次后产品失效，新型铜基材料触点基本无腐蚀。

AgCdO/Cu静触点(电源负极)-----AgCdO/Cu动触点(电源正极)，初始接触电阻小于50mΩ，试验中电弧较大，但接触压降低而稳定，3×10⁵次连续出现断开失效，动，静触点腐蚀均很严重。 

新型铜基材料动触点(电源负极)------AgCdO/Cu静触点(电源正极)初始接触电阻小于40mΩ，试验中电弧较小，接触压降低而问地，1×10⁶次后产品无失效，新型铜基材料动触点基本无腐蚀。 

AgCdO/Cu动触点((电源负极)------AgCdO/Cu静触点(电源正极)，初始接触电阻小于50mΩ，试验中电弧较大，但接触压降低而稳定，2.5×10⁵次连续出现断开失效，动、静触点腐蚀均很严重。 

B.铸态、固溶、时效时的铜基材料电接触材料电学性能比较实验 

(1)本次实验是以固态、固溶、时效三种状态模式的铜材作为PR-195产品的动触点做的电器寿命实验。 

(2)三种状态模式的触点材料在实验中作为负载电源的正极，负极为银氧化锡材料。